从冈瓦纳聚合阶段早期生命辐射的构造环境因子到地球系统科学

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作者 姚金龙 崔鹏远 +3 位作者 韩以贵 张东海 刘潜 赵国春 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期475-488,共14页

在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,... 在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,现代板块构造可能在这一时期建立。可见地球表生圈层与固体圈层之间存在紧密的相互作用。但是,这一时期推动表生圈层巨变的构造因子及其作用机制争议巨大,目前大多局限于概念模型。地球多圈层定量化数据规律显示,这一时期可能以罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解诱发雪球地球和启动增氧为开端。其后,冈瓦纳大陆聚合期间,现代板块构造体制下持续超过2亿年的造山作用形成了总规模超过9000 km的巨型造山带,为地球表生圈层巨变、质变提供了持续驱动力。这一时期的大规模造山带、高压超高压变质和温压比(T/P)急剧下降,表明造山规模均接近现代地球;其根本原因在于大规模大陆深俯冲。另一方面,地幔降温,洋壳减薄,地球上的海陆二分性在这一时期更为显著,地形起伏可能在这一时期达到前所未有的水平,能够为动物活动提供生态空间位置。在海陆二分性的加持下,这些低纬度山脉引发了超强的风化剥蚀作用,为海洋提供了巨量陆缘沉积物,海水Sr同位素在这一时期达到了地球历史最高值。此外,雪球地球也对大陆风化有所贡献。巨量陆缘沉积物和营养元素深刻改变了海洋成分并提升了生产力,持续驱动了增氧事件。另外,新元古代晚期至寒武纪,地球磁场强度极弱,超强宇宙辐射有利于基因突变和生物多样性形成,这可能与地球内核的形成有关;此外还可能发生了真极移和高频倒转。多方面偶然和必然条件的共同作用,为早期生命辐射提供了基因和环境诱因以及生态位置(即外因),最终形成了多圈层相互作用的地球系统。 展开更多

关键词 现代板块构造 冈瓦纳大陆 巨型造山 大陆风化 早期生命辐射 海陆二分性 地球磁场与内核形成 地球系统科学

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海流感应电磁场的分析与计算 被引量：15

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作者 林春生 任德奎 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第4期19-22,41,共5页

根据电磁感应原理对海流感应电磁场进行理论计算,计算结果与有关文献给出的测量结果相一致,这说明文中给出的理论方法是正确的,可用于对海流感应电磁场进行理论估算,为电场和磁场探测设备的设计提供参考数据.

关键词 海流 感应电场 感应磁场 感应电势

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经典海浪谱下运动飞行器接收到的海浪磁场噪声 被引量：4

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作者 唐劲飞 龚沈光 +1 位作者 林春生 王金根 《海军工程大学学报》 CAS 2002年第6期54-58,共5页

根据前人对海浪感应磁场研究的成果,在海浪是平稳正态随机过程的假设下,求出了飞行器接收的海浪感应磁场噪声功率谱的表达式.在讨论功率谱和飞行角度的关系时,发现海浪感应磁场随飞行角度变化,为低频、窄带大干扰或高频、宽带小干扰,并... 根据前人对海浪感应磁场研究的成果,在海浪是平稳正态随机过程的假设下,求出了飞行器接收的海浪感应磁场噪声功率谱的表达式.在讨论功率谱和飞行角度的关系时,发现海浪感应磁场随飞行角度变化,为低频、窄带大干扰或高频、宽带小干扰,并且在某些飞行角度会出现奇点.进行了仿真计算,结果符合理论表达式. 展开更多

关键词 运动飞行器 海浪磁场噪声 航空磁探测 海浪谱 磁场功率谱 多普勒效应

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海浪产生磁场的能量分布计算 被引量：7

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作者 唐劲飞 龚沈光 王金根 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期45-51,共7页

结合前人在海浪功率谱研究以及海浪产生磁场两方面的研究 ,求出了海浪 -磁场系统的传递函数 ,计算了传递函数的峰值、对应的峰值频率 ,分析了这些指标随高度的变化 .根据理论分析 ,给出了感应磁场总功率的表达式和峰值频率满足的方程 ,... 结合前人在海浪功率谱研究以及海浪产生磁场两方面的研究 ,求出了海浪 -磁场系统的传递函数 ,计算了传递函数的峰值、对应的峰值频率 ,分析了这些指标随高度的变化 .根据理论分析 ,给出了感应磁场总功率的表达式和峰值频率满足的方程 ,指出海浪感应磁场是一个窄带随机过程 .最后选择几种典型的海浪谱 ,计算了它们感应的磁场功率谱以及总功率、功率谱峰值。 展开更多

关键词 海浪谱 磁场 功率谱 窄带随机过程 传递函数

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运动海水磁场分析与检测方法 被引量：2

5

作者 吴志东 周穗华 郭虎生 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第1期79-83,共5页

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型。通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法。结果表明:该方法充分使用了谐波小波对... 研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型。通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法。结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件。 展开更多

关键词 海洋磁场 远程磁性目标探测 谐波小波 海浪

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反舰导弹无线电高度表“掉高”现象的解决方法 被引量：4

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作者 旷志高 王涛 洪志平 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2004年第2期47-50,共4页

对弹载无线电高度表的测高原理进行了详细分析 ,指出了可能导致导弹会出现“掉高”现象的原因及可能产生的危害。并对海浪产生的电磁场进行了分析 ,在此基础上 ,对无线电高度表的高度测量提出了改进的方法。

关键词 反舰导弹 无线电高度表 海浪磁场 FEL滤波器

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地球三级层流隆陷构造系统的关联机理 被引量：3

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作者 李德威 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期625-642,共18页

本文针对板块构造学说不能合理解释的一些重大科学问题,采用系统科学和系统哲学的分析方法,研究开放复杂地球系统及其子系统的时空、物质和能量规律。作者高度综合了超洋陆、洋陆和大陆盆山系统几何学、运动学、流变学和演化史的基本特... 本文针对板块构造学说不能合理解释的一些重大科学问题,采用系统科学和系统哲学的分析方法,研究开放复杂地球系统及其子系统的时空、物质和能量规律。作者高度综合了超洋陆、洋陆和大陆盆山系统几何学、运动学、流变学和演化史的基本特征,初步阐明了地球内部三个软流层四维非均匀层流及其多级垂平转换形成超洋陆、洋陆和盆山的统一动力学机制,强调热动力引起岩浆活动、固态流变是地球构造活动的主因,揭示了地球各子系统不同热状态下的物质运动规律,提出了南半球现代特提斯、未来超大洋-超大陆格局、西太平洋存在中、新特提斯及其相关古陆、北美西部裂陷成洋、地球三级非均匀层流导致地球磁场动态叠加和磁极移动、地热能取代碳能带动新产业革命等十大科学猜想。上述研究成果为创立全新地学理论奠定了基础,并为人类改善地球生态环境提供了一个新的思路。 展开更多

关键词 地球内部系统动力学 现代特提斯 超洋陆–洋陆–盆山关联机理 三级层流 地球磁场成因

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海浪引起的地磁场波动的观测与初步分析

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作者 代佳龙 杜爱民 +5 位作者 区家明 张莹 赵琳 易忠 孟立飞 王斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1521-1526,共6页

近岸海浪是影响近岸水域环境状态的重要环节.海洋近岸波的波动性质和变化规律的研究对于海岸防护、近岸航运、军事活动等具有重要意义.感应磁场波动可为探测海洋近岸波的非线性过程提供一种有效手段.本文首次对海洋近岸波引起的感应磁... 近岸海浪是影响近岸水域环境状态的重要环节.海洋近岸波的波动性质和变化规律的研究对于海岸防护、近岸航运、军事活动等具有重要意义.感应磁场波动可为探测海洋近岸波的非线性过程提供一种有效手段.本文首次对海洋近岸波引起的感应磁场进行了频谱指数分析,获得了能量注入和耗散过程对应的谱段.2016年5月15日—6月30日在昌黎海岸(东经119.3,北纬39.7°)利用KDM-2型磁通门磁力仪对海洋近岸波引起的磁场变化进行了测量,数据分辨率为0.01 nT/(HZ)^(1/2),时间采样率为1 Hz和128 Hz.观测数据显示,在距海岸线2 m远处,清晰地观测到了海洋近岸波引起的磁场波动,在0.001~10.0 Hz频段的波动最大振幅约为1 nT.波动的小波频谱呈现出多次谐波结构,符合海洋近岸波的谐波特征.傅里叶频谱显示不同频段谱的斜率不同,反映了海洋近岸波发展与耗散的非线性物理过程,进一步开展长期观测和统计分析有助于深入了解海洋中的电动力学过程. 展开更多

关键词 海浪 地磁波动 感应磁场 频谱分析

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基于四叉树的海浪磁场快速仿真算法

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作者 熊雄 杨日杰 +1 位作者 韩建辉 郭新奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期901-907,共7页

针对经典海浪磁场计算无法描述实际海浪磁场特性的问题,采用观测海浪谱描述实际海浪的方法,依据Weaver海浪磁场理论和线性理论,建立了描述实际海浪的海浪磁场数值模型。基于海浪谱模型给出了数值仿真算法,基于四叉树理论对仿真算法的仿... 针对经典海浪磁场计算无法描述实际海浪磁场特性的问题,采用观测海浪谱描述实际海浪的方法,依据Weaver海浪磁场理论和线性理论,建立了描述实际海浪的海浪磁场数值模型。基于海浪谱模型给出了数值仿真算法,基于四叉树理论对仿真算法的仿真速度进行了优化。优化的仿真算法计算次数明显少于常用的等间隔分解仿真算法。对航空磁探仪静止和沿直线运动条件下采样海浪磁场信号进行了数值仿真,并做了时域统计分析和频域功率谱特征分析。结果表明:不同海浪等级和不同磁探仪运动速度条件下,数值仿真海浪磁场信号的时域统计特征和频域功率谱特征与理论和实际情况吻合。 展开更多

关键词 海浪磁场 海浪谱 四叉树 磁探仪 功率谱 数值仿真

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一种改进型的基于Stokes一阶波的海浪磁场模型 被引量：1

10

作者 费春娇 吴佩霖 +2 位作者 张群英 方广有 朱万华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期2007-2013,共7页

海洋磁场测量是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的基本手段之一。研究海浪等海水运动的磁场噪声机理、预测模型及抑制方法对于提高海洋磁测精度具有重要的意义。该文在分析一阶Stokes波浪运动方程的基础上,提出一种改进型... 海洋磁场测量是海洋科学观测、海底资源勘探、国防安全等领域的基本手段之一。研究海浪等海水运动的磁场噪声机理、预测模型及抑制方法对于提高海洋磁测精度具有重要的意义。该文在分析一阶Stokes波浪运动方程的基础上,提出一种改进型的海浪磁场模型,并推导出深海和浅海条件下的简化公式。为了验证模型的有效性,在2015年第15号台风"天鹅"过境期间,对我国南海某海域的海洋环境磁场进行了观测,并将该文模型和经典的Weaver模型分别与测试结果进行了对比。结果表明,该文提出的改进型模型能够更加准确地预测海浪磁场大小,预测精度比Weaver模型提高了近一个量级,可为海洋磁场测量的噪声抑制提供一种更加有效的工具。 展开更多

关键词 海洋磁场测量 海浪磁场模型 海洋深度 Weaver模型

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海浪感应磁场矢量的模型研究 被引量：1

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作者 闫晓伟 闫辉 肖昌汉 《海洋测绘》 2011年第6期8-11,共4页

海水作为一种电的良导体,其在地磁场中的运动将激发感应磁场。应用电磁场的基本理论,结合海浪运动学模型,推导了海浪感应磁场的三分量模型。该模型给出了三分量的海浪感应磁场与地磁场、海水特性参数、空间位置等要素之间的关系。分析... 海水作为一种电的良导体,其在地磁场中的运动将激发感应磁场。应用电磁场的基本理论,结合海浪运动学模型,推导了海浪感应磁场的三分量模型。该模型给出了三分量的海浪感应磁场与地磁场、海水特性参数、空间位置等要素之间的关系。分析了三分量的海浪感应磁场信号的时域、频域和空间分布特征,对海浪感应磁场相关领域的研究,具有参考意义。 展开更多

关键词 海浪 感应磁场 三分量磁场 地磁场

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海水运动感应磁场的数值计算方法 被引量：5

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作者 林智恒 李予国 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期74-78,共5页

海水是一种高导电率的流体,处于不停的运动之中。海水运动因切割地磁场而产生感应电流,从而产生感应磁场。本文从毕奥-萨伐尔定律出发,推导出了二维海水运动磁场方程,并利用形函数将其转换成二维离散速度场感应磁场积分表达式,采用高斯... 海水是一种高导电率的流体,处于不停的运动之中。海水运动因切割地磁场而产生感应电流,从而产生感应磁场。本文从毕奥-萨伐尔定律出发,推导出了二维海水运动磁场方程,并利用形函数将其转换成二维离散速度场感应磁场积分表达式,采用高斯数值积分方法计算二维离散速度场感应磁场响应。算例表明,本文计算方法具有较高计算精度。文章还分析了海水运动频率、振幅和水深对感应磁场的影响。 展开更多

关键词 海水运动感应磁场 毕奥-萨伐尔定律 离散速度场

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利用海底磁场观测数据估算海浪运动方向 被引量：1

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作者 潘林冬 李予国 葛佳琦 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期132-140,共9页

本文提出一种利用海底磁场观测数据获得海浪运动方向信息的方法。首先,基于电磁感应原理,推导出海底地形水平条件下三维海浪感应磁场表达式,据此可以计算海浪感应磁场,并可以得到海浪感应磁场方向。理论分析表明,海浪感应磁场的方向与... 本文提出一种利用海底磁场观测数据获得海浪运动方向信息的方法。首先,基于电磁感应原理,推导出海底地形水平条件下三维海浪感应磁场表达式,据此可以计算海浪感应磁场,并可以得到海浪感应磁场方向。理论分析表明,海浪感应磁场的方向与海浪运动方向一致,这为利用海浪感应磁场估计海浪运动方向提供了方法理论基础。本文从南黄海海底观测磁场数据中提取了海浪感应磁场,然后采用时频方向谱方法(Spectral-Directionalogram,简称SD)估算出海浪运动方向谱,即海浪运动方向,并与第三代海浪模式WAVEWATCHⅢ的海浪运动方向进行对比。在平潮期内两者吻合较好,误差在10°以内,但在涨落潮时,基于海底磁场数据估计的海浪运动方向谱精度较低。 展开更多

关键词 海浪运动方向 海浪感应磁场 海底磁场 时频方向谱方法

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跨空海界面磁感应通信特性分析及应用 被引量：2

14

作者 柴彬彬 张歆 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第21期129-135,共7页

现有的跨空海界面通信方式都存在着各自的问题,磁感应通信具有信道特性稳定、抗时变环境等优点,使得其很适用于跨空海界面环境。本文对跨空海界面磁感应通信进行研究,利用分层导电媒质中的磁偶极子,建立跨空海界面磁感应传输模型,仿真... 现有的跨空海界面通信方式都存在着各自的问题,磁感应通信具有信道特性稳定、抗时变环境等优点,使得其很适用于跨空海界面环境。本文对跨空海界面磁感应通信进行研究,利用分层导电媒质中的磁偶极子,建立跨空海界面磁感应传输模型,仿真磁场分量的传输特性;借助于磁感应通信系统,进行海上通信验证试验。结果表明:经相关信号处理后,实现了35 m水深、速率15 bps的无误码通信,验证了磁感应通信在复杂海洋环境中的可行性和有效性,为进一步跨空海界面磁感应通信的研究打下基础。 展开更多

关键词 磁感应通信 跨空海界面通信 分层导电媒质 海洋磁场

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海洋磁力测量技术应用及发展现状 被引量：14

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作者 孙昊 李志炜 熊雄 《海洋测绘》 CSCD 2019年第6期5-8,20,共5页

随着海洋经济发展和海战场信息建设进程的加快,现有海洋磁力测量技术不能满足新的应用需求。总结了海洋磁力测量技术在军事斗争和海洋工程中的应用现状,对海洋磁力测量传感器技术、要素信息、测量平台、测量成果等相关技术发展现状进行... 随着海洋经济发展和海战场信息建设进程的加快,现有海洋磁力测量技术不能满足新的应用需求。总结了海洋磁力测量技术在军事斗争和海洋工程中的应用现状,对海洋磁力测量传感器技术、要素信息、测量平台、测量成果等相关技术发展现状进行分析。结合当前技术发展现状和军民应用需求,对海洋磁力测量技术发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 海洋磁力测量 海洋磁场 磁力仪 海洋工程 军事应用

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海洋磁力仪在某近岸海域未爆弹探测中的应用 被引量：4

16

作者 刘荣林 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2021年第4期48-52,共5页

海底小型铁磁目标探测一直是海洋工程勘察的难点,结合我国近岸某海域海底一处未爆弹的探测实例,介绍了SeaSPY2磁力仪的性能特征,阐述了海洋磁力仪探测数据采集和处理流程。通过对探测出的磁力异常区和同期多波束扫测数据的分析,推断出... 海底小型铁磁目标探测一直是海洋工程勘察的难点,结合我国近岸某海域海底一处未爆弹的探测实例,介绍了SeaSPY2磁力仪的性能特征,阐述了海洋磁力仪探测数据采集和处理流程。通过对探测出的磁力异常区和同期多波束扫测数据的分析,推断出水下未爆弹的具体位置和大小,为引爆未爆弹提供了准确的数据。此外,根据实践经验,提出了采用木船牵引、利用定高拖曳装置固定磁力探头、选择合适的作业时间、选定合适的日变站位置等四点建议,提高海洋磁力探测精度,为类似项目的应用提供参考。 展开更多

关键词 海洋磁力测量 未爆弹探测 磁场强度 磁异常 Sea SPY2海洋磁力仪

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