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期刊信息/Journal information
中山大学学报（自然科学版）（中英文）
中山大学
中山大学学报（自然科学版）（中英文）

中山大学

王建华

双月刊

0529-6579

xuebaozr@mail.sysu.edu.cn

020-84112585

510275

广东省广州市新港西路135号

中山大学学报（自然科学版）（中英文）/Journal Acta Scientiarum Naturalium Universitatis SunyatseniCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是国家教育部主管、中山大学主办的自然科学综合性学术刊物，国内外公开发行。主要反映中山大学理科各院系、各研究单位的最新科研成果，促进国内外学术交流。主要发表自然科学基础理论研究、应用基础研究以及高新技术方面的学术论文。
正式出版
收录年代

    华南东部元古代构造格局及其古位置重建

    王岳军舒良树张玉芝CAWOOD A. Peter...
    1-25页
    查看更多>>摘要：包括扬子、华夏和琼西南诸多块体的华南东部保存了与哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散有关的丰富地质记录,是理解东亚前寒武纪动力学演化的关键地区.本文基于琼西南、扬子东部和华夏陆块元古代地层和岩浆记录,分析并综述了华南东部地区元古代构造过程及其在超大陆的古位置.研究表明,琼西南地块在中元古代(～1.45 Ga)时期形成于哥伦比亚超大陆内部的非造山裂谷环境,经历了～1.05 Ga的麻粒岩相高级变质作用.其与扬子西南缘关系紧密,在～1.30～1.05 Ga期间,可能作为中元古代Albany-Fraser造山带的一部分.华夏和扬子东部在新元古代早期显示差异的地质特征,两者因古华南洋而分隔.江山-绍兴缝合带以东的华夏陆块发育εHf(t)值为负的～1.0～0.9 Ga长英质火山岩,与江-绍缝合带之西的扬子陆块同期具正εHf(t)值的双溪坞弧迥然不同,他们很可能是响应于原高止大洋俯冲而作为早新元古代(～1.0～0.9 Ga)原华夏造山作用的地质记录.怀玉和江南地区广泛发育～870～830 Ma的火成岩(集中在850～830 Ma),其碎屑岩含～860～830 Ma碎屑锆石年龄峰值、～980 Ma锆石颗粒较少.相反华夏陆块较少发育同期火成岩,碎屑岩中～980 Ma碎屑锆石丰富而～860～830 Ma碎屑锆石少见.以裂谷环境为其成因性质的～820～750 Ma板溪群、沥口群和马面山群及同期火成岩广泛见于华夏和怀玉地块及江南造山带,并以角度不整合经沧水铺群和骆家门砾岩与冷家溪群及其相当岩系分割,自此使之进入相对稳定的板内沉积演化期.研究认为,新元古代早期(～1.0～0.9 Ga)在华夏内部武夷-云开一线发育了与印度Eastern Ghats造山带走向相接的增生造山带,同时在扬子与华夏陆块之间发育了新元古代古华南洋,该大洋向西持续俯冲形成了长寿命的新元古代(～0.97～0.83 Ga)华南沟-弧系统,相继形成了～0.98～0.88 Ga的双溪坞洋内弧,～0.87～0.83 Ga怀玉大陆弧及～0.87～0.83 Ga的江南陆内弧后盆地,可与罗迪尼亚超大陆外缘印度西北的新元古代德里造山带相对比.该系统内双溪坞洋内弧盆在～0.87 Ga关闭而转入～0.87～0.83 Ga的怀玉-江南安第斯型活动大陆边缘,进而于～830～810 Ma由扬子和华夏陆块沿江南造山带拼合而成古华南陆块,自810 Ma之后由于罗迪尼亚超大陆裂解及大规模后造山裂谷作用,造就了板溪群及其相当岩系和同期双峰式火成作用.

    中新元古代构造格局哥伦比亚内部罗迪尼亚外缘古华南洋扬子-华夏陆块

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    基于短波红外的丹霞山岩壁裸露特征

    康诺尧傅强向贤哲刘晋晖...
    26-34页
    查看更多>>摘要：丹霞山因红色砂砾岩形成典型的红层地貌,其裸露岩壁的时空分布及反射率变化(裸露特征)会受到环境因素的影响.本研究通过实地测量岩壁剖面反射率,提取Sentinel-2卫星遥感数据的短波红外波段,对丹霞山红层岩壁反射率进行量化进而判别裸露岩壁的区域面积变化;在此基础上,结合丹霞山整体植被的NDVI值和2018-2022年间的气候因子数据,从不同尺度的生物环境和非生物环境多角度探讨丹霞山岩壁裸露特征的时空演变规律.结果表明,丹霞山裸露岩壁反射率在MAM及JJA时期较低,而在SON和DJF时期的裸露岩壁反射率较高,即该时期红层明度较高;丹霞山红层岩壁裸露面积,在2018-2022年间年际变化较小,季节间变化较大,在SON和DJF时期,即9月至次年2月岩壁红层裸露面积最大;长老峰区域裸露岩壁的特征受非生物因素和不同尺度生物因素的共同影响.其中,裸露岩壁的面积变化特征主要受由气候条件决定的较大尺度植被总体生长状况影响,而裸露岩壁反射率所指代的颜色特征则主要受水分和微观层面岩壁生物影响.

    红层岩壁裸露特征短波红外生物环境非生物环境NDVI

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    基于DHSVM的遥感土壤水分数据同化对水文过程关键要素的影响——以湘江流域为例

    闵馨童朱轲朱仟魏庆...
    35-45页
    查看更多>>摘要：本文研究基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的多源遥感土壤水分数据同化,对分布式水文模型DHSVM模拟过程中关键要素的影响.以湘江流域为例,选择SMAP和ASCAT遥感土壤水分数据,利用EnKF算法对DHSVM进行土壤水分模块的遥感数据同化.通过对比分析无同化方案、ASCAT同化方案和SMAP同化方案得到的径流和土壤水分结果,评估多源遥感土壤水分数据同化对水文关键变量模拟的影响.结果显示,湘江流域内,ASCAT同化无论是从径流模拟还是土壤水分模拟方面都要优于SMAP同化.径流模拟方面,ASCAT同化方案的NSE(NSE=0.677)相比无同化方案(NSE=0.662)有所提升,BIAS值减小了1.7个百分点.土壤水分模拟方面,相比无同化方案,ASCAT同化NSE提升了10%,BIAS减小了4.7个百分点,RMSE减小了12.5%.相对而言,SMAP同化方案整体模拟效果的改进并不显著.研究结果突出了遥感土壤水分数据同化的有效性,对水文变量模拟的改进具有重要意义.

    DHSVMEnKF多源遥感数据土壤水分数据同化

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    CMA-GFS对一次强降水过程预报评估及诊断改进

    王蕾陈起英徐国强胡江林...
    46-58页
    查看更多>>摘要：2022年6月6～10日我国江淮-华南地区发生一次大范围强降水过程,造成重大洪涝灾害.强降水发生在850 hPa切变线附近,当切变线南压至华南地区时,配合西南暖湿气流,造成华南地区大暴雨降水.利用ERA5再分析数据及降水融合产品,评估了中国气象局全球同化预报系统(CMA-GFS)对此次过程的预报效果,诊断了预报偏差来源,进行了针对性敏感试验.结果表明:CMA-GFS对影响此次雨带位置和移动的南亚高压脊线移动、副高范围变化趋势以及850 hPa切变线移动预报与再分析结果一致,因此对雨带位置和移动趋势预报效果较好,但存在切变线降水偏弱,福建东部沿海、广东北部及广西中部的分散性大暴雨漏报,广东北部雨带偏北及暖区暴雨漏报问题;偏差诊断显示,CMA-GFS对切变线北侧风速预报偏弱3～8 m/s,广西、广东中北部水汽辐合偏弱2×10-5～5×10-5 g/(m2·Pa·s),导致切变线降水偏弱,南侧南风分量偏强3～5 m/s导致广东北部雨带偏北约60 km,华南沿海850 hPa急流偏弱4～6 m/s,暖区水汽输送偏少4～10 g/(cm·hPa·s),导致暖区暴雨漏报;采用美国全球预报系统(NCEP-GFS)分析场初始化明显改善了雨带位置预报,采用WSM6云微物理方案及收紧积云对流参数化方案中对流触发条件改善了切变线降水中心位置和量级预报,暖区降水量级也由小到中雨增强至中到大雨.

    CMA-GFS强降水误差诊断预报改进

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    重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析

    丁瑜贾羽王晅宗钟凌...
    59-66页
    查看更多>>摘要：重载列车荷载作用下路基夹层、道砟囊、翻浆冒泥等路基病害频发,严重影响了列车的安全运行.为分析重载列车荷载作用下路基夹层现象,采用自制试样筒对路基土(粉质黏土)和道砟进行循环加载试验,分析重载列车荷载作用下试样变形特性及路基夹层的产生与发展过程;进而提出路基夹层的两个主要表征指标,即路基夹层厚度和细颗粒迁移质量.结果表明:1)重载列车荷载作用下,试样的轴向变形呈非线性增大的趋势;路基夹层在加载初期较为明显,加载后期路基夹层的变化不明显.2)采用路基夹层厚度及细颗粒迁移质量这两个指标对路基夹层特性进行表征,路基夹层厚度、细颗粒迁移质量与路基土体初始干密度近似呈线性负相关关系,与循环荷载幅值近似呈线性正相关关系,而加载频率对路基夹层厚度和细颗粒迁移质量的影响相对较小.

    重载列车路基夹层轴向变形路基夹层厚度细颗粒迁移质量

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    疾病高发区饮食行为的社会文化机制研究——以广东省消化道肿瘤为例

    杨帆王贤睿林耿
    67-77页
    查看更多>>摘要：以广东省消化道肿瘤高发区——潮汕地区为例,援引路径依赖与场域-惯习理论,应用定量和定性混合研究的方法,从社会文化机制的视角,通过对潮汕人工夫茶与腌制食品饮食习惯的分析,解释为何非健康的地方性饮食行为仍然具有强大的文化惯性.研究认为:潮汕人对工夫茶香味的追求、传统特殊茶艺文化的日常化以及功夫茶所附加的现代社交属性等因素,不断锁定与强化了以热饮为特征的工夫茶品饮方式;民间食用杂咸的传统习俗、快节奏现代生活下对快捷饮食的需求以及本地人对海鲜食材原始风味的追求,是腌制食品在潮汕地区持续风行的直接因素.在潮汕饮食场域中,惯习是一种社会化的主观性,具有强大的无意识、结构化力量.这种社会力量型塑了集体性饮食行为的路径,让社会行动者自觉进入一个自然的、充满意义的生活空间.既往医学或健康地理观点大多聚焦于地理环境、疾病、饮食习惯三者之间的联系,本研究所揭示的饮食行为路径依赖中的社会文化机制,对这种联系的理解具有较好的拓展意义,也有助于为疾病预防提供新的思路和建议.

    消化道肿瘤地方饮食路径依赖场域惯习

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    灾难场景建筑三维重建的无人机航迹规划方法

    陈伟文田秋扬胡天江
    78-84页
    查看更多>>摘要：利用无人机对灾难场景进行三维重建的应用技术,可以帮助救援人员快速了解灾难现场破坏程度、受灾人员位置分布,从而确定更好的救援方案.鉴于灾难场景状况复杂,为无人机提前规划飞行航线和拍摄视点,可实现快速对灾难区域的覆盖侦察与重建.在无人机面向灾难区域进行图像采集与三维重建的背景下,重点关注无人机在灾难场景下的航迹规划问题,通过无人机快速倾斜扫掠灾难区域以建立先验模型,并对先验模型表面进行采样和评估,进一步生成具有位置和方向约束的三维视点.为满足无人机和云台相机的动力学约束,将多视点连接与航迹规划作为优化问题进行求解,同时考虑了路径的平滑性与视点的可达性以产生规划航迹.与环形航线和之字形航线的规划方法相比,本文方法可以更为快速地实现无人机三维航迹规划并建立受灾区域的三维模型.

    灾难救援三维重建航迹规划无人机麻雀搜索算法

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    基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制

    杜兴瑞孟云鹤陆璐
    85-94页
    查看更多>>摘要：针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法(LMPC).首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型,并推导了期望轨道的解析表达式.其次,利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制,并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征,构建收缩约束式,以确保闭环稳定性.接着,对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明.最后,仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性.

    非合作目标近距离视线抵近非线性动力学系统控制Lyapunov函数模型预测控制

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    运行工况下固态堆芯基体的高温力学响应

    梁立创田俊苏东川李辉...
    95-107页
    查看更多>>摘要：热管冷却反应堆是核反应堆电池的首选堆芯之一,热管堆固态堆芯高温膨胀的力学性能需要引起重视.为了获得热管冷却反应堆316H不锈钢基体在高温下的力学变化,以MegaPower作为分析对象,采用开源蒙特卡罗程序(OpenMC)和商用有限元计算软件ANSYS Mechanical,对反应堆满功率运行工况进行了热力耦合分析.结果表明:1)在满功率运行水平,堆芯基体会产生显著的温度集中和热应力集中,燃料和基体的峰值温度分别为1 023 K和970 K,基体的最大热应力为49.5 MPa;2)在高温蠕变的效应下,基体的应力会显著降低,应力分布趋于均匀;3)在堆芯运行过程中,基体等效总应变只有微小变化,而等效弹性应变的减少和等效蠕变应变的增加几乎是同步且等量进行的.

    固态堆芯高温316H不锈钢蠕变

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    柔性曲拱振动测量的双尺度数字图像相关方法

    李婉培吕中荣谢培悦焦柯...
    108-114页
    查看更多>>摘要：以柔性曲拱为研究对象,提出一种双尺度数字图像相关方法.在整数像素尺度,通过傅里叶变换快速找到变形参数的像素级初始估计;在亚像素尺度,结合像素级初始估计和逆合成高斯-牛顿迭代,得到亚像素精度的振动测量.在获得结构振动响应后,使用频域分解方法识别结构的固有频率、振型.最后,开展柔性曲拱的视觉测量实验,并辅以激光测振仪测量进行对比分析,验证了所提方法在柔性结构振动测量和模态辨识中的有效性.

    数字图像相关方法双尺度位移恢复柔性大变形结构模态辨识

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