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固体研究论文

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固体研究论文

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态,及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体通常指在承受切应力时具有一定程度刚性的物质,包括晶体和非晶态固体。固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础,固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长,正在形成新的交叉领域。新的实验条件和技术日新月异,正为固体物理不断开拓新的研究领域!

矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨,分析目前对矿山固体废弃物的处理方法,提高矿山固体废弃物的回收利用率,以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。

矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】

摘要:随着我国冶金业的快速发展,矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中,矿山固体废弃物的数量也越来越多。

关键词:矿山固体废弃物 处理 利用

1 我国矿山固体废弃物的现状分析

我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、采矿企业较多,在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种:废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石,其中以废石居多。

由于我国矿山开采的规模较大,且中小采矿企业居多,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,以山西等采煤大省为例,一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。

矿产资源的不合理开发,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。

再者,由于尾矿和废石的随意堆砌,可能引起河道淤塞,造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多,对地表水和地下水造成严重污染。同时,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2 矿山固体废弃物的处理

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件:一是要注意不能造成地下水的污染,防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。

二是注意不能造成地表水的污染,防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染,减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全,防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。

在堆放场地的选择时,应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时,在尾矿堆放的选择时,由于尾矿的特殊性,其堆放要求更高,尾矿坝的基础材料的强度要求非常高,且不能透水。可以采取两种方式,一是粗细尾矿残渣的共处理,二是尾矿的半干堆垛。

在矿山固体废弃物堆放好之后,要在堆放表面盖上泥土或者石块,或者种植植物,或者对覆盖便面进行化学方法的处理,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成更严重的

污染。

复垦处理

目前,复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法,将矿山开采与土地复垦结合起来,在矿山开采的过程中,在表土采掘之后,可将矿产资源表面的土壤进行存储,在开采施工完结之后,将矿山固体废弃物填至开采区,然后铺垫表土,种植植物,复垦种植的过程才算完成,复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来,以胶结填充法填充采空区,防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时,应充分考虑地下水和地表水的保护,防止水资源的污染和破坏,对场地环境进行综合考虑,保证填埋的安全。

3 矿山固体废弃物的利用

矿山固体废弃物的处理,是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术,对废弃物进行回收利用,实现资源的循环发展和可持续发展。

在矿山开采过程中,不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备,提高采矿作业的效率,减少矿产资源的浪费。加强采矿管理,特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理,防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。

同时,在采矿过程中,要加强对矿产资源的勘探和开发设计,以矿山固体废弃物作为采空区的充填物,实现资源的回收利用,也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。

从废弃物中回收有用元素

如前所述,矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素,如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素,在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素,在矿山固体废弃物的处理中,如果能将这些有用元素进行回收利用,不仅能减少对环境造成的破坏,还能将其用于生产实践中,促进社会生产的进步。

在回收过程中,可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法,近年来,微生物浸出技术不断发展,在实际的生产实践中应用范围越来越广。

制作建材

矿山固体废弃物可以用以制作建材,主要有三种:一是用以制作水泥和硅酸盐建材,由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素,可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。

如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英,碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石,花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷,是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。

它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作,微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙,其耐热性和节能型都比较好。

四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石,如果在矿山固体废弃物中,含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等,都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中,铸石是一种非常重要的生产原料,在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料,具有很强的生产适用性。

4 结语

矿产资源的开采,是一项关系国计民生的大事,在矿产资源的开采过程中,应以先进的开采技术和开采设备,提高采矿的效率,控制矿山固体废弃物的产生,减少生态环境的破坏。

目前,矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种:堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路,将矿山固体废弃物进行有效回收,不仅能为社会生产提供所需的原料,还能减少对生态环境的破坏,促进经济的可持续发展。

参考文献

[1] 孙轶刚,邓君萍.矿山固体废弃物处理与再利用[J].价值工程,2010,29(12).

[2] 汪金花,李富平.基于GIS的矿山企业固体废弃物管理系统[J].金属矿山,2012(6).

[3] 戴开文.煤矿开采固体废弃物对环境的损坏及治理方法[J].中小企业管理与科技,2010(3).

[4] 郑建军,刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山,2012(6).

矿山固体废弃物的处理与利用【2】

[摘 要]我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。

[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用

1.引言

我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。

某集团公司下属几个矿区,主要生产非金属矿产,属于中小采矿企业,由于近几年开发量大,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。

矿山固体废物概括起来主要分为两类:一类是尾矿,即在选矿加工过程中排放的固体废物,其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石,即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料,堆放废石地称之为排土场。

矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。再者,由于尾矿和废石的`随意堆砌,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2. 固体废弃物的危害

固体废弃物直接造成环境污染,破坏生态环境

该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天,经过初选,直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产,在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡,会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。

据不完全统计,我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩,随着老的尾矿库闭库,新的尾矿库不断增加,必将占用更多的土地。

固废堆场如此大面积占地,尽管多为山坡地,但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此,堆场压占土地,还会破坏地貌,造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。

固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费

特别是矿石品位低,大多呈多组分共生,矿物堪布粒度细,再加上选矿技术设备落后,管理水平低,因此,浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。

固体废弃物堆存存在安全隐患

固体废物易产生流动、塌陷和滑坡,一旦发生事故,其造成的破坏是相当巨大的。

3.矿山固体废弃物的处理

固体废弃物处理的目标

固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点,该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质,所以,该公司处理的目标是减量化和资源化。

处理方法

堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成污染。

填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。

以上两种方法是对固体废弃物的处理,更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益,实现可持续发展。

4.矿山固体废弃物的利用

矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏,但依据可持续发展理念,我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。

针对该企业的特别,我们主要采取以下几个方面对其进行利用。

制作建筑材料。根据矿山特点,可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。

土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉,为提高产量造成的土壤板结,地力下降,重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素,可以做为土壤改良剂的原料之一。

微量元素肥料。

建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地,种植植物,优化周围环境,恢复生态系统。

5.存在问题

总体上,矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚,虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作,同时也也取得一定的成效,但总体发展不缓慢,仍存在一些问题。主要有:

企业积极性不高

政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策,但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策,导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。

固体废弃物应用领域较窄

目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料,高附加值产品少,没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。

6.建议

倡导矿山企业清洁生产

该项主要是靠政府支持,通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化,推行清洁生产,把固体废物尽可能消灭在生产过程中

鼓励发展固体废物处理产业

鼓励企业建立循环经济生产系统,建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制,走向开放与合作,实现企业化经营,走产业化道路,发展中国的矿山经济,改善我们的矿山环境。

7.结语

想要解决矿山固体废弃物的这个问题,是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的,也是我国千百年矿业开发的历史积累,更是矿产资源利用不合理的结果,矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源,但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大,所以更需要各个方面的共同努力,这样才可以走可持续发展的道路。

参考文献

[1] 浅谈矿山固体废弃物的处理与利用;科技创新导报;2013,.

[2] 综合利用矿山固体废弃物 提升企业效益;晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集;490.

[3] 矿山固体废物的处理与处置;矿产保护与利用;2003年10月第5期.

[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.

[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.

固体废物处理与处置教学改革研究论文

摘要 :固体废物处理与处置是环境工程专业学生必修的主干课程,随着社会发展,社会对具有扎实专业知识和优秀的实践能力的复合型人才需求量增加,这对传统的教学体系和方法提出了更高的要求。本论文结合本课程的教学实践,从本课程的教学内容、教学方法及考核方式等方面进行了改革探索,期待可为固体废物处理与处置课程及其他课程的教学提供参考。

关键词 :固体废物处理与处置;教学内容;教学方法;考核方式

固体废物处理与处置是环境工程专业学生必修的主干课程,是涉及运用现代的物理、化学及生物的方法解决固体废物的减量化、无害化和资源化的重要课程,具有较强的理论性和工程应用性,课程的主要内容是从事环境工程的技术人员及管理人员务必理解并掌握的专业知识[1]。固体废物处理与处置课程设置的目的是使学生理解并掌握固体废物的处理、处置与资源化的基础知识,培养学生理论结合实践的能力,提高学生专业综合素质。随着社会的发展和科技的进步,固体废物的种类和数量逐渐增加,固体废物的处理、处置与资源化显得尤为重要。不断涌现固体废物处理处置的一些新技术和新方法,如何将其及时、有效地体现在教学过程中,是从事本课程教学人员重要思考的内容。此外,社会对具有扎实专业知识和优秀的实践能力的复合型人才需求量增加,这对传统的教学体系和方法提出了更高的要求。如何高效培养具有厚实的固体废物处理与处置的理论知识和较强分析解决实际环境工程问题的综合能力及创新思维的高级人才,是固体废物的处理与处置任课教师需认真思考的问题。目前,固体废物处理与处置课程传统的教学内容和方法存在一些不足之处,例如:教学内容陈旧、教学方法不丰富及考核方式单一等[2]。本论文结合本课程的教学实践,从本课程的教学内容、教学方法与手段及考核方式等方面提出了改革措施,期待可以为固体废物处理与处置课程的教学提供参考。本课程改革针对固体废物处理与处置课程内容和环境工程的专业特点,融合学生、社会、教师三方的需求,将体现本门课程教学的“指向性、实践性”的原则作为课程改革的最终目的。首先,根据学生和社会对该课程的要求,调整课程指导思想,将掌握固体废物处理与处置基本理论,重点强化实践应用技能,培养工程设计能力作为教学主线。具体来讲,将课程内容分为基本理论、实验及现场实习与实践四个教学环节,建立一套完善的课程教学体系。

1高效讲授教学内容

本校固体废物处理与处置课程选用的教材是化学工业出版社出版、蒋建国教授编著的固体废物处置与资源化(第二版),“十二五”普通高等教育本科规划教材。本教材从体系结构到内容系统全面,充分体现基础理论和工程实践相结合的特点,同时,讲授过程中以何品晶教授主编的《固体废物处理与资源化技术》和宁平教授主编的《固体废物处理与处置》作为参考。课堂讲授过程中重点突出,层次分明,增强师生互动,提高学生参与感,有效吸收课堂知识。此外,增加研究前沿与热点问题,在课程讲授中增加一些该技术领域的最新成果,及时对于教学内容进行动态的调整,在坚持教学大纲的前提下,尽量为学生介绍该领域内最新的处理技术、前沿的研究动态和重要的科研成果。为开拓学生视野,可增加餐厨垃圾处理、污泥处理的内容介绍,在讲授垃圾填埋技术时,可以介绍将垃圾填埋气回收利用清洁发展机制(CDM)项目相关的内容。

2优化教学方法

教学方法的运用,是影响教学质量的重要因素,同时,影响学生的学习效果和学习兴趣。因此,选择适合的教学方法,是保证教学内容有效转化成学生所掌握的知识的重要途径,是教学环节的重中之重[3]。

合理利用多媒体教学

将多媒体教学有效辅助课上知识的传授将每节课的重点、难点及学生需要下节课预习的内容展示出来,使得学生印象深刻。针对难以理解的工艺或设备,制作成动画,形象地展示出来,帮助学生易于掌握。例如,在讲授固体废物的分选部分,涉及多种分选方式及设备,采用和公司联合开发的仿真软件,将抽象的设备和工艺动态的展示,大大提高学生学习兴趣,巩固对知识的掌握。

采用案例式教学法

案例教学法是美国卡内基小组《准备就绪的国家:二十一世纪的教师》中提出的一种教学方法,即把实际案例有效地用在教学活动中,让学生在实际案例的学习过程中,提高学习兴趣,更深刻掌握所学的理论知识,并可以将理论知识用于指导实践活动,提高学生在实践中解决问题的能力,提高教学效果[4]。在案例式教学法中,选择案例时,需紧密结合课程的理论知识和课程的重点,并有思考的空间。比如在介绍生活垃圾的收集与分类部分,向学生讲述在垃圾分类有丰富的经验的德国和日本的分类方式,用多媒体形象地展示其收集设备,分类方式以及国家对公民的垃圾分类的教育。日本的垃圾收集与分类形成了以公民参与为中心的多主体协同治理机制[5],这些成功的案例给我国垃圾分类事业提供了宝贵的经验,学生在学习中更加重视垃圾分类,同时将学到的知识去影响更多的人,为其走向社会,奉献社会提供机会。重视实验与实践实验实习与科研实践环节都是培养学生发现问题、分析解决问题能力的最有效途径。

固体废物处理与处置实验

在我们已经建立的.实验平台体系中,第一阶段是基础验证性实验,主要培养学生的基本实验技能和动手能力,主要的实验有典型固体废物热值的测定,固体废物水分、灰分的测定,危险废物(飞灰)的水泥固化,和填埋场稳定化过程模拟;第二阶段是分析研究性实验,实验条件为已知,但实验结果却是未知。以填埋场渗滤液性质测定实验为例:从天津市双口生活垃圾卫生填埋场取垃圾渗滤液,垃圾填埋时间久的部位产生的老龄渗滤液和填埋时间短的新鲜渗滤液。学生分组完成,每组均测这两个样品的BOD、COD、PH、电导率、SS五个指标。学生需要根据渗滤液的测得数据,分析不同时期渗滤液的性质区别,得出实验结论。

在实习环节

组织学生到天津市双口生活垃圾卫生填埋场实习,了解垃圾填埋的工艺,垃圾渗滤液的处理及填埋气的收集。要求学生总结实习期间遇到的各种问题,并给出合理的解决方法,实习期间定时召开分组讨论会,并邀请实践经验丰富的工程师一起交流实习心得和收获,这些对于学生积累工程经验,提高分析解决实际问题的能力都有很大帮助。

课外科研实践

结合课程教学内容,定期招募研究小组和本科生创新计划成员,设立适合本科生的固体废物处理处置领域的研究项目,对于课上的讲授内容形成一个补充和拓展,增强学生学习兴趣,培养创新思维,提高学生动手能力。

3建立多层次考核方式

在教学改革实践过程中对课程考核方式进行适当改革,采用期末考试、课程实验及过程性考核相结合的多层次考核方式。固体废物处理与处置的课程总成绩由课程的期末成绩和实验成绩两部分组成,课程的期末成绩占70%,实验成绩占30%。重视固体废物处理与处置的实验,提高学生解决实验和实践过程中分析问题和解决问题的能力。实验成绩由实验报告和学生在实验过程中的综合表现给出。课程的期末成绩的比例分别为期末试卷卷面成绩占70%,平时成绩占30%。平时成绩主要根据考勤、作业及课上问题的回答给出。在重视平时成绩的过程中,引导学生培养学习兴趣,提高学生上课的主动性,集中学生注意力,积极思考和回答老师提出的问题,引导学生跟紧课堂节奏,提高学习效果。

参考文献:

[1]谷晋川,梅自良,江元霞,等.“固体废物的处理与处置”课程短学时教学体会,高等教育研究,2006,22(4):37-39.

[2]黄向东,薛冬.固体废物处理与处置课程教学存在问题及改革,广州化工,2013,41(11)295-296.

[3]田文杰,王利剑.固体废物处理与处置课程教学的改革与创新.洛阳理工学院学报(自然科学版),2009,19(3):97-98.

[4]赵如金.“固体废物的处理与处置”教学改革探索与实践.科教文汇,2008,(18):48-53.

[5]吕维霞杜娟.日本垃圾分类管理经验及其对中国的启示,华中师范大学学报(人文社会科学版),2016,55(1)39-53.

表示电流方向是垂直纸面向里的。

固体分散剂的研究论文

固体分散物的常用制备方法有:熔融法,溶剂法,熔融?溶剂法,表面分散法等。采用熔融法制备中药滴丸,如苏冰滴丸、香连滴丸、复方丹参滴丸等是固体分散技术在中药制剂中的典型应用。以PEG-6000与卵磷脂为载体,采用溶剂法制备了青蒿素固体分散物,X?射线衍射图谱表明青蒿素以非晶体状态存在,该固体分散物显著增加青蒿素的体外溶出速率。

固体分散体按药剂学释药性能分为速释型固体分散体,缓(控)型固体分散体和靶向释药型固体分散体。 速释型固体分散体就是利用强亲水性载体制备的固体分散体系,这种类型的固体分散物在固体分散体研究中占绝大比重。对于难溶性药物而言。利用水溶性载体制备的固体分散物,不仅可以保持药物的高度分散状态,而且对药物具有良好的润湿性。这在提高药物溶解度,加快药物溶出速度,从而提高药物的生物利用度方面具有重要的意义,例如西南制药三厂用熔融法,以PEG6000为载体,制成灰黄霉素滴丸,结果表明,固体分散物口服2h内几乎完全吸收,而微粉片30-80h内方吸收,药物-载体比1:10-1:5的灰黄霉素分散物在人体内的吸收量比微粉片高1倍多。速释型固体分散体所用的载体多为高分子化合物,有机酸及糖类,主要有聚乙二醇(PEG)4000和6000、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、尿素、枸橼酸、琥珀酸、去氧胆水、甘露醇、木糖醇、山梨醇、半乳糖等,对水溶性固体分散载体的研究出现了由单一载体向联合载体及加表面活性剂的载体方向发展趋势[1]。 缓(控)释型固体分散体是指以水不溶性或脂溶性载体制备的固体分散体,此分散系可以看作溶解扩散或骨架扩散体系,释放机理与相应的缓释制剂和控释制剂相同,有一级过程,Higuchi过程和零级过程。Nagib N.等人以乙基纤维素为载体,用溶剂法制备了磺胺嘧啶的固体分散体,体外溶出试验结果表明,该固体分散体释药过程的动力学是表观零级式和控制扩散,. Oth等人研究发现,以Eugragit RS 和RL为载体,制备的吲哚美辛-Eugragit共蒸发物体外释药过程符合Hifuchi’s时间平方根模型。缓(控)释型固体分散常用的载体主要有乙基纤维素、蜡脂、Eugragit等。 肠溶型固体分散就是利用肠溶性材料为载体,制备的靶向于肠道溶解释放药物的固体分散体。传统的固体分散体的研究绝大多数都是以水溶性载体如聚乙二醇(PEG)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等促进难涪性药物迅速溶解释放的固体分散体研究,这在促进药物释放和提高生物利用度方面是确有成效的。随着药剂学的发展和新辅料的出现,已经逐渐出现了一些肠溶固体分散体的研究,例如硝苯吡啶肠溶固体分散体的研究,硝苯吡啶为水难溶性药物,生物利用度低,Haswgawa将硝苯吡啶与以乙醇-氯甲烷混合溶剂溶解后,喷雾在蔗糖表面上,制成肠溶固体分散物,体外溶出试验表明,该固体分散物在胃液中溶出极少(50min内少于)。而在PH5.8的肠液中释放却大大加快(30mmin时达到60mg/L);动物(狗)体内实验表明,该肠溶固体分散体的生物利用度与硝苯吡啶-PVP共沉淀物的生物利用度相近,而且有效血药浓度维持时间前者较后者长,而硝苯吡啶结晶粉末的生物利用度只有肠溶固体分散体的17%。进一步用HP-55硝苯吡啶肠溶固体分散体与欧洲市售品缓释片相比较,发现含药量相当于l0mg的硝苯吡啶HP-55固体分散体颗粒剂与含药20mg的硝苯吡啶缓释片几乎显示出相同的血药浓度特征曲线,因此,该固体分散体颗粒剂可以说是一种吸收率高的缓释制剂。地高辛肠溶固体分散体和潘生丁肠溶固体分散体也显示了同样的结果。可见,利用肠溶性材料制成的固体分散体,能够使许多难溶性药物的生物利用度提高,而且具有缓释性,这在解决以往利用控制溶解制备水难溶性药物的缓释制剂生物利用区较差的问题是一个很有益的启发。肠溶性固体分散体常用的载体有:羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HP-55),醋酸纤维素邻苯二甲酸酯(CAP),Ⅱ、III号丙烯酸树脂,Eugragit L 100和S100,羧甲基乙基纤维素(CMEC)等。

固体无机化学发展研究论文

找导师要题目,商量研究方向,查十年文献,然后寻找需要研究的课题。。。。

恩恩 可助

我国的化学发展史渊源流长。距今一万年的新石器时代我们的祖先已会制作陶器,后来还在世界上率先制作了瓷器,到了清代康熙时的素三彩、五彩,雍正、乾隆时的粉彩、珐琅彩更是大放异彩,名传海外。殷代(公元前2500~2000年)时已有高超的青铜器熔炼技艺;春秋时期(公元前770~476年)冶铁技术也迅速兴起,不仅较早炼出了生铁而且是世界最早的炼钢国之一。同时,对金、银等金属也开始应用,并有了鎏金技术。炼丹术、炼金术时期(公元前100年~公元1500年)我国唐代发明了黑火药,随着元朝蒙古铁骑西征传入阿拉伯地区及欧洲。东汉炼丹家魏伯阳(公元2~3世纪)所著的《周易同契》是世界现存最早的炼丹术专著;东晋葛洪(公元284~364年)专著的《抱朴子内篇》(20卷),更是集汉魏以来炼丹术之大成,记载有很多丹药配方、炼丹设备和化学变化。明代李时珍(公元1518~1593年)的《本草纲目》(共52卷)载有药物1892种。明末清初宋应星(1587~1661)所著《天工开物》(共18卷)是16世纪世界罕见的化学工艺百科全书,17世纪传入日本,18世纪传入欧洲,成为世界科学名著。如上所述,我国作为四大文明古国之一,早已有了丰富的经验、化学知识和技艺。但是,由于种种原因,我国的科技发展似乎存在一个历史断层,近代化学的知识、理论确是在19世纪中叶从欧洲传进来的。1855年(清咸丰5年)时还出版了英人合信(~1873年)所编的《博物新编》第一集,最早介绍了西方的近代化学知识。其后,我国近代化学的启蒙者徐寿(1818~1884年)等人先后译出多部化学著作,例如:《化学鉴原》:概述化学基本原理和重要的元素性质《化学鉴原续编》:有机化学《化学鉴原补编》:无机化学《化学考质》:定性分析《化学求数》:定量分析《物质遇热改易记》:物理化学初步知识1903年清政府开始允许国人出国留学并有少量公派名额;民国初年中国继续向西方派出少量留学生。这些学人回国后兴办化学教育,成立中国化学会(1932年8月)、筹办化学刊物、筹办化学工厂,成为我国现代化学学科的开拓者和化学工业的先驱者,如侯德榜(1890~1974)、张子高(1886~1976)、庄长恭(1894~1962)、曾昭抡(1899~1976)、黄鸣龙(1898~1979)、杨石先(1896~1985)等化学界老前辈。1949年新中国成立后,大批热爱祖国的化学家、留学生纷纷归国,成为我国现代化学各分支学科的带头人、奠基者。无机化学是在原子和分子层次上研究无机物的组成、性质、结构和反应的科学。从化学发展史看,无机化学史化学科学的基础和母体,其它化学分支大都是从其中分化、衍生、生长起来的。我国无机合成是从盐碱化工开始的,1921年我杰出的化学家兼化学工程师侯德榜与化工实业家范旭东创建了当时亚洲最大的天津永利碱厂。1949年新中国成立后清华大学高崇熙(1901~1952年)创办了我国最大的化学试剂生产基地(后来发展为北京化工厂)。1964、1967年我国先后进行了原子弹和氢弹的爆炸试验,表明我国核化学。核化工技术达到国际水平。1957年南开大学申泮文教授(1916~)在我国首次合成了金属氢化物并陆续生产出LiH、NaH、CaH2、LiAlH4、NaBH4。在我国稀有元素化学家复旦大学顾翼东(1930~1996)和盐湖化学奠基人柳大纲分别带领下,我国稀有元素和盐湖化学的研究成绩卓著。另外,目前我国在各种晶体生长方法、人造金刚石合成技术方面已接近国际水平。在无机化学方面,由几位化学家的业绩是必须载入史册的。首先是南京大学戴安邦教授(1901~1999年),他在配位化学、胶体化学、催化动力学、多酸多碱化学领域的研究硕果累累,发表论文400篇,1957年他主编了我国第一部高等学校无机化学通用教材---《无机化学教程》,几十年来培育出一批批的化学高级人才,在我国化学界享有崇高声誉。在结构理论方面,卢家锡(1915~)、唐敖庄(1915~)、唐有祺(1920~)、徐光宪(1920~)等著名教授都做出了突出贡献,饮誉海内外。在稳定同位素化学研究方面,张青莲教授(1908~)是世界上首次测出碳同位素丰度的科学家。八十年代以来,在改革开放的形势下,我国无机化学学科得到迅速发展。正如国家自然科学基金委员会总结的那样:除了原来研究基础较好的几个分支学科领域如配位化学(南京大学),钨钼多酸化学(复旦大学),稀土元素化学(北京大学、中国科学院长春应用化学研究所)和溶液热力学(南开大学)等做了更深入工作外,还开辟了一系列过去只初步涉足或尚无人问津的新领域,如固体无机化学、金属有机化学、原子簇化学、大环化学、生物无机化学、物理无机化学等。建立了开放性的重点实验室:南京大学“配位化学实验室”,北京大学“稀土材料化学及应用实验室”长春应用化学研究所“稀土化学和物理实验室”以及吉林大学“高压水热法合成实验室”,做出了一批国际水平的成果。但是从总体上看,与世界先进国家水平相比仍有一定差距。当前无机化学的发展有两个明显的趋势:一是在广度上的拓宽,二是深度上的推进。 为此我国无机化学学科发展战略研究组的专家们提出:我国无机化学基础研究所、中期战略目标应该是在若干已经有较好基础的研究方向上逐步深入发展,形成自己的特色,接近或达到世界先进水平;有重点的发展一些新的的国际前沿急促研究领域,在材料科学和生命科学这两个当代重要领域取得突出研究成果,以便逐渐提高我国无机化学整体水平,力争在国际上占有一席之地。

固体地球物理学研究生论文

第一节 地球科学的研究对象和研究内容人类生活在地球上,衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山 川大地获取生活资料以维持生命,要从地球中开采矿物资源制造生产和生活 工具,要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产,要与地球上发生 的各种自然灾害作斗争。因而,人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认 识,并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学(geoscience)。 地球科学简称地学,是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象,包括环绕地球周围的气 体(大气圈)、地球表面的水体(水圈)、地球表面形态和固体地球本身。 至于地球表面的生物体(生物圈),由于其研究内容广、分支学科较多、且 研究方法具有特殊性,因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。 但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学 的研究范畴。地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不仅承担着揭示自然界奥秘与规律的科学使命,同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和 改造自然提供科学的方法论。随着生产和科学技术的发展,地球科学的研究 内容和领域也不断地深入和扩展,逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综 合性学科体系。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象 学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。其中,地质学(geology) 由于其研究领域广博、分支学科较多,并且以研究地球的本质特征为目的, 因而成为地球科学的主要组成部分,以至于人们有时把地质学和地球科学作 为同义语使用,其实两者的含义是有差别的,它们具有包容关系。随着科学 的发展,地球科学还会不断地诞生新的学科和出现一些边缘学科。地理学(geography)主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、分布和演变规律,并涉及到自然和社会两个领域之间的相互关系。地理学一 般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地 形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科,主要包括普通自然地理学、 区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理 之间的相互关系的学科,主要包括政治地理学、社会地理学、人口与聚落地 理学、经济地理学、历史地理学等。气象学(meteorology)以地球周围的大气圈为研究对象,主要研究大气 的各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容也很广泛,包括许多 分支学科和应用学科。主要的分支学科有大气物理学、天气学、气候学、高 空气象学、动力气象学等,主要的应用学科有卫星气象学、无线电气象学、 航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。其目的在于揭示大 气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质,从而掌握并应用它为人 类生活和国家经济建设服务。水文学(hydrology)和海洋学(oceanography)以地球表面分布的水体 为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等 各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律,以及它们与地理环境、生态系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以海洋作为一个独立 体进行研究的,它实际上是从地球科学的其它几个分支学科中独立出来的, 这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中的地位越来 越重要的缘故。海洋学是研究海洋中发生的各种现象和规律及其相互关系的 各门学科的总称,根据研究内容不同可分为海洋物理学、海洋水文学、海洋 化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。土壤学(soil science)以地球表面发育的土壤层为研究对象。主要研 究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体研究内容 和应用领域的不同,土壤学也有一些分支学科,如土壤生物学、土壤地理学、 土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。地球物理学(geophysics)是应用物理学的方法研究地球的一门学科, 是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。广义的地 球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体和周围的大气圈。但由于 水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科,所以一般所称的地球物理 学是狭义的,其主要研究对象是固体地球,因而也可称之为固体地球物理学。 地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、物理现象及其发生与发展过 程、地球的内部构造与组成、地球的起源与演化等。其主要分支学科有地震 学、地磁学、重力学、地热学、地电学、大地测量学、大地构造物理学和应 用地球物理学等。其中,应用地球物理学主要是研究地球物理勘探方法及其 在地球资源的勘探与开发、地球环境的监测与保护等方面的应用。地质学(geology)研究的主体对象也是固体地球,当前主要是研究固体地球的表层——地壳或岩石圈。地壳或岩石圈的厚度一般为几十到二百公里 左右,与地球的半径(6371km)相比只是一个很薄的表壳。这一薄壳之所以 成为地质学当前研究的主要对象,一方面是出于实际需要,因为这一层与人 类的生活、生产及生存都直接相关;另一方面是受现时人类能力的限制。人 们可以直接观测和研究地球表层,但现阶段人类尚无能力对地下深处进行直 接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部物质进行直接研究的唯一途 径,但由于受当前技术水平的限制,钻井所能达到的深度是有限的。目前世 界上最深的钻井()位于俄罗斯西北部的科拉半岛,这一深度尚不足 该区大陆地壳厚度的二分之一。可以相信,随着科学技术的发展,地质学研 究的对象将不断向地球的深部(如地幔、地核)扩展。地质学的研究内容主要包括固体地球(重点是地壳或岩石圈)的物质组成、内部构造和形成演化历史。按其研究内容和任务的不同,地质学的主要 分支学科可简举如下:(1)研究地球的物质组成方面的学科,如结晶学、矿物学、岩石学等;(2)研究地球的内部构造方面的学科,如构造地质学、构造物理学、区 域构造学、地球动力学等;(3)研究地球的形成演化方面的学科,如古生物学、地层学、地史学、 古地理学、地貌及第四纪地质学等;(4)研究地质学的应用方面的学科,可分为两个方面:其一是研究地下 资源方面的分科,如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等;其 二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科,如工程地质学、环境 地质学、地震地质学等。此外,人们为了更好地研究上述地质学的各个方面,不断地吸收和借鉴其它一些学科的先进理论、方法和技术,用以促进和深化地质学的各项研究, 于是逐渐形成了一系列的边缘学科,如数学地质、地球化学、同位素地质学、 天文地质学、海洋地质学、遥感地质学及实验地质学等,这些边缘学科在现 代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。近几十年来,由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业的飞 速发展,其结果给地球的自然环境带来了巨大的影响。这种影响有些是直接 的(如污染问题)、有些是间接的(如气候变化),它已经严重地影响到地 球的自然生态和人类的生存与发展,因而受到科学工作者和全人类的广泛关 注。这一问题与地球科学和环境科学关系密切,于是在地球科学中逐渐形成 了一门与环境科学相结合的边缘学科,即环境地学。环境地学主要研究地球 自然环境的组成、结构、形成、演变以及环境的破坏、污染、防止、保护、 改良与评价等。根据地球科学中各学科所研究的侧重点不同,又可分为环境 地质学、环境地理学、环境气象学、环境水文学、环境海洋学、环境土壤学 等。朋友! 这些比较详细缺点就是多点 呵呵不知道你用不用

学校隶属关系:山西省电话:

学校所在地:山西省太原市迎泽大街79号传真:

邮政编码:030024电子邮件:geoscience@

为了适应社会主义市场经济体制的建立和社会发展的需要,我系以调整专业结构为切入点,以教学计划改革为核心,积极进行专业调整改造,在保持现有优势学科的同时,拓宽专业面,增强适应性,努力开创边缘交叉学科、新型学科,向资源与环境学科拓展,全面推进办学体制的改革,开辟出一条“规模、结构、质量、效益”协调统一,并以内涵发展为主的办学新路。

一、专业设置

太原理工大学地球科学与工程系隶属于矿业工程学院,其前身为原煤炭部所属山西矿业学院“地质系”,始建于1958年,原设置有“煤田地质”和“矿产普查与勘探”两个本科专业。1998年调整为“资源勘查工程”专业,2000年增设了“资源环境与城乡规划管理”本科专业。

在1990年获得“矿产普查与勘探”硕士学位授予权的基础上,于2000年获得“地球探测与信息技术”硕士学位授予权和“地质工程”工程硕士专业学位授予权,是山西省惟一具有“地学”学士和硕士两级学位设置资格单位。

二、教师队伍现状及队伍建设

全系现有专任教师28名,其职称、学历、年龄结构情况见表1。

表1 地球科学与工程系教师状况一览表

为了提高教学质量和师资水平,从经费、政策等方面加大对中青年学术骨干的支持力度,鼓励教师参加国内外重大学术交流,稳定教师队伍,吸引优秀人才充实教师和科研岗位,通过引进、培养、不定期派遣教师进修、培训等方式,学历层次明显上升。1998年以来,晋升教授2名,副教授5名,在读博士2名,引进硕士10名。现有教授、副教授12名,占教师总数的;博士(含在读博士生)和硕士20名,留学生5名,占教师总数的。聘请外籍教授教授(挪威卑尔根大学)1名。

三、人才培养

地球科学与工程系自1996年以来,“资源勘查工程”专业每年招收2个班级,2000年增设“资源环境与城乡规划管理”专业后,现每年招收新生3个班。目前在校本科生254人。已毕业硕士研究生23名,其中4名考取博士研究生,考博率达。2002年底在校硕士研究生23人,工程硕士研究生21人。

随着教学计划的适时调整,针对市场培养人才,毕业生就业状况大为好转。自1998年以来,除部分学生进入地质科学教育、研究和生产部门外,其他分别进入交通、电力、水利、建筑、建材等不同的工作领域,或从事生产、研究、开发、管理,或从事计算机与信息技术研究与开发,或作为公务员参与国家事务的管理,甚至进入经济、保险、新闻等部门,本科毕业生就业率达88%以上,考研率达。

四、办学优势与特色

1.办学优势与特色

山西是资源大省,在长期开发过程中,环境破坏尤为严重。“九五”以来,作为山西省惟一具有“地学”学士和硕士两级学位设置的资格单位,地球科学与工程系始终围绕着“资源、环境”主题进行发展,坚持基础理论研究与应用研究相结合,以培养资源开发、环境保护人才为主要目标,以解决国民经济建设相关问题为主要任务,组建了研究队伍,完善了实验设备,形成了自己的特色。

2.教育与教学改革的重大举措和成效

(1)调整专业方向

21世纪,全球面临着人口剧增、资源破坏、环境污染和地质灾害频繁等诸多方面的严重挑战,人口、资源、环境和灾害问题大都属于综合性的地球科学研究课题,需要不同学科间的大跨度、多方位的相互渗透、交叉和综合研究,要求地质类本科人才的培养应由以往较窄专业的“成型教育”,转为基础扎实、拓宽专业方向的“毛坯”塑造,以适应市场的需要。我系以专业结构调整为龙头,于1998年将原“矿产普查与勘探”和“煤田地质”两个专业调整为“资源勘查工程”专业,增设了水文地质和工程地质方向、矿物岩石材料方向,2000年增设了“资源环境与城乡规划管理”本科专业,积极向城市地质、环境地质、城镇建设与管理、水资源和工程地质等领域拓展,既保持了优势,形成了特色专业群体,又机动灵活,适应发展的需要。

(2)修订教学计划

面向21世纪人才培养目标,修订教学计划,改革教学内容和课程体系,科学地进行计划内学时分配。共设置为基础性模块(其中包括校级子模块和院级子模块两部分)、专业技术基础模块、专业模块、自由选课模块和实践性教学模块五部分。在总计2500学时中,基础课占,专业基础课占,专业课占,选修课占。将高等数学调整为数学建模,增加数学应用能力的培养和训练,保证英语教学4年不间断,强化地学基础,增设“3S”和计算机语言等课程,三年级增设计算机课程设计,体现出了厚基础、宽口径、重技能、外语强的知识结构。

(3)建设“地球科学馆”

“地球科学馆”占地450 m2,共有展版114块、地质标本1000余块、现代生物标本12件、小型模型22件、大型模型3件以及实物展台等物品。展厅由“地球形成和演化、生物起源和进化、矿物的奥妙、神奇多变的岩石、资源与利用、环境保护”六大部分组成,每一部分均独立成章。基于地球科学馆教育的特点、服务对象和观众的心态,建设中以实物为基础,以文字、图片、表格、模型为内容,配合声、光、电等手段,突出实物展品。展品价值的体现以展品与观众发生某种联系为纽带,既有珍奇展品来满足观众的好奇心理,同时与观众的社会背景、工作和生活密切相关,借助于电化教育、计算机等设备,充分体现了现代化教育功能。通过舒适的展厅设计、美观大方的展柜式样、丰富的实物和辅助展品组合、奇特的展示形式、新颖的展示方法、和谐的灯光与色彩布置,创造了一种良好的学习环境,成为我校乃至我省新世纪现代化科学教育基地。自2002年5月开馆以来,参观人员有教师、大中小学生、校友、国内外来访宾客、学者等各阶层人员,约5000 余人次。

五、学科建设

地球科学与工程系设有矿产普查与勘探、地球探测与信息技术两个工学硕士学位授予点,地质工程工程硕士专业学位授予点。目前正在积极组织申报矿产普查与勘探工学博士学位授予点工作。

矿产普查与勘探学科主要研究方向有煤田地质与精细地质勘探、有机岩石学与有机地球化学、地质信息系统等内容。1998年以来承担的主要科研项目12项,其中国家自然科学基金3项、省部级基金6项、横向项目4项,获山西省科技进步奖2项,出版了《山西晚古生代沉积环境与聚煤规律》、《华北地块北缘晚古生代盆地演化及盆山耦合关系》等专著4部。

地球探测与信息技术学科主要研究方向有核探测与信息技术、地磁信息技术与应用、空间信息技术与应用等内容。1998年以来承担的主要科研项目16项,其中国家自然科学基金1项、省部级基金4项、横向项目8项,获省部级科技进步二等奖、三等奖2项,出版《许家窑文化遗址磁性地层学研究》专著一部,发表论文30余篇。

地质工程学科主要研究方向有工程地质、水文地质、灾害地质与环境地质等内容。1998年以来承担的主要科研项目10项,其中国际合作项目1项、国家自然科学基金2项、省部级基金3项、横向项目15项。

六、实验室建设

地球科学与工程系将原有12个小而全的实验室按相关学科合并,组建成具有一定规模的包容面较宽的院、系两级管理的地学基础实验室、地学专业实验室和科研专用实验室三个模块,使实验室从教研室中独立出来,建立和完善各项规章制度,优化实验项目,更新内容,扩大综合型、设计型实验的比例,开放实验室,提高教学资源的利用率。同时,加大对实验室建设的资金投入,改造实验室环境及更新实验设备,现拥有高温炉、显微光度计、测氡仪、大地电磁测深仪、红外吸收光谱、MS2磁化率仪、Minispin磁力仪、DMS旋转磁力仪、交变退磁仪、热退磁仪、零磁空间校正、X射线衍射仪设备等。2000年投资30万元筹建了地理信息系统(GIS)实验室,应用计算机辅助教学,建设了全球定位接收设备(GPS),扩建系级标本库(100m2),其中地磁信息技术实验室已成为学校特色实验室,对外开放。学校有一大批高级仪器如电子显微镜、Y2000型X射线衍射仪、热分析仪、微机差热天平、火焰光度计、粒度分析仪等可供系本科与硕士研究生使用。

选择优秀、杰出的学科带头人任科研专用实验室主任,按科研要求组合配置仪器设备,购置全球卫星定位仪(GPS)、笔记本电脑、数码相机、袖珍式数字摄像机等电子记录和存储、实时信息处理设备,与地方政府、煤矿等社会和企业建立紧密的联系,开放实验室促进技术向生产力的转化,广泛开展国内和国际学术交流和合作,提高学术水平。

七、“九五”以来科学研究情况

1.“九五”以来科学研究工作及论文专著

1996年以来,随着我系专业的调整,教学计划的修订,师资队伍的充实与提高,我系的科研能力逐年增强,研究水平不断提高,开展国际合作项目2项,国家自然科学基金项目6项,省部级项目21项,横向项目22项,其他项目2项,已通过省部级以上鉴定项目8项,发表论文150余篇,其中国外刊物11篇、国际学术会议10篇、国内著名刊物30余篇;出版专著8部,其中获省部级科技进步二等奖三项、省部级科技进步三等奖一项,其余四部专著新近出版待评;出版“十五”规划教材1部,参编教材两部。科研进账经费420余万元。

2.目前承担的重大科研项目

主要有国际合作项目“拉尚反向极性偏移在撒拉乌苏上更新统剖面的追踪研究”、国家自然科学基金项目“煤化过程中煤大分子结构演化的计算机模拟”,以及省攻关项目“陷落柱林发育区的高产高效采煤技术”和“地质体空间构形信息系统的开发”。

八、国际、国内交流与合作

自1996年山西矿业学院地质系与挪威卑尔根大学固体地球物理系开展科研合作与联合培养研究生工作以来,苏朴教授与卑尔根大学固体地球物理系瑞达·拉乌列教授建立起古地磁学研究方面的科学合作联系。拉乌列教授连续7次来华访问,先后赴内蒙古萨拉乌苏文化遗址、内蒙古东胜矿区、广西百色文化遗址、广西田东剖面、山西襄汾丁村文化遗址、山西芮城西侯渡剖面等地进行野外考察与采样,就国际合作项目“Blake亚时期间的地磁场特征”进行研究,苏朴教授等人也多次回访挪威,在固体地球物理系古地磁实验室开展了课题研究。通过近7年的国际合作与学术交流,先后完成了两项国家自然科学基金项目、两项省基金项目,2002年承担国家自然科学基金项目一项,在国际刊物及国内一级刊物发表高水平论文10余篇,出版专著1部,联合培养研究生7名,培养了一支与世界接轨的学术梯队,走在了全校前列,取得了可喜成绩。太原理工大学授予拉乌列教授客座教授称号。

2002年太原理工大学与中国科学院地质与地球物理研究所正式签署科学研究与教育合作协议,所校共建“地磁信息技术实验室”,并为我系学科的发展以及硕士生、博士生和青年教师的培养给予了支持。地质与地球物理研究所赠送我校全套价值150余万元古地磁常规实验仪器,经过近两个月的安装调试,全部设备已正常运行。“所校共建”是我系地学教育教学改革的一项重大举措,也是我校历史上的一个创举。研学结合,所校共建,资源共享,优势互补将极大地推进我系的学科建设,提高我校的科学实验能力,增强我系科学研究的后劲,为我校培养出更多的优秀教师,为国家培养出更高层次的栋梁学子。

(撰稿:范绍明)

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固体地球潮汐形变研究论文

中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 编者按 野外观测研究台站(以下简称野外台站)是开展野外科学观测、试验、研究和示范的基础性平台,在资源、生态、环境领域具有与实验室同等重要的地位,并发挥着不可替代的作用。创新三期,我院将新建“近海海洋观测研究网络”,完善“日地空间环境观测研究网络”、“中国东部城市生态与区域环境监测研究网络”、“中国陆地生态系统通量观测研究网络”。本刊拟从当期开始,以专栏形式介绍上述野外台站网络的建设与发展。 中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 作者:张鸿翔1 宁百齐2 (1 中国科学院资源环境科学与技术局 北京 100864 2 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100101) 摘要 中国科学院日地空间环境观测网络是在中国科学院地磁台链的基础上建设和发展的,目前涵盖了9个主要的野外站和1个数据中心,它们大部分是国家地球物理台站网络和“子午工程”的骨干站,为我国空间物理和空间天气科学的发展做出了重要贡献。通过院知识创新工程三期的建设,院“日地空间环境观测研究网络”将成为我国日地空间环境观测的研究基地和多学科交叉的研究平台,将在我国日地空间环境地基观测中起到主导和引领作用。 关键词 日地空间环境观测网络,发展 1 发展现状 自上世纪90年代开始,中科院对野外站开始大规模建设,知识创新工程二期是我院野外站重要发展阶段,通过对已有台站资源的整合和完善,重点建成了4大野外台站网络,即中国生态系统研究网络(CERN)、特殊环境与灾害监测研究网络、区域大气本底观测网络与地磁台链。在2006年开始的院创新三期建设中,为应对国内外蓬勃发展的空间物理和空间天气应用研究的需求,以地磁台链现有台站为基础,建立和发展中科院“日地空间环境观测研究网络”是我院野外台站网络建设的一个重要任务。 我院的空间环境台站观测研究始自原中科院地球物理所(现地质与地球物理所),新中国建立不久,在我国著名大气物理和空间物理学家赵九章先生等老一辈科学家的领导下,建立了地磁、电离层和高层大气观测站网,开拓了我院空间环境观测研究工作。目前我院从事空间环境观测的研究所主要有:地质与地球物理所、大气物理所、测量与地球物理所、高能物理所、空间中心和中国科技大学地球与空间学院等,观测研究内容主要包括:地球磁场、重力场、中高层大气、电离层、磁层和宇宙线等日地空间环境。 近年来在国际空间物理研究和空间天气研究的推动下和我国的应用需求下,国内空间环境观测研究出现了一些新的变化:(1)由中科院牵头的国家重大科学工程“子午工程”已经启动,该工程不仅大大促进了我院空间环境观测能力的建设,也推动了国内有关单位空间环境和空间天气观测研究水平的提高。(2)我国科学探测卫星“双星”系统的成功发射和取得的科学成果以及正在预研的“夸父计划”等科学探测卫星计划,有利地促进了地基空间环境探测的发展,特别是我国一系列应用卫星的发射和应用,空间活动日益频繁,如载人航天计划“神舟”飞船系列,探月计划“嫦娥”系列,自主导航卫星计划“北斗”一代、二代系列以及各种通信,军事卫星,都需要对空间环境及变化进行监测、分析和预报,保障各类航天器的空间环境安全。因此,这些需求有力地促进了空间环境观测研究的发展。 目前我院从事空间环境观测研究的重要野外台站有6个,分别是: 北京空间环境国家野外科学观测 研究站 包含四个站,北京主站:觷E,觷N; 漠河子站:觷E,觷N; 武汉子站:觷E,觷N;三亚子站:觷E,觷N,均依托于地质与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站和“子午工程”项目的骨干站。 该站整合了院地磁台链和武汉电离层观测站,沿东经120度子午线,从我国最北端漠河到最南端三亚,纬度间隔约10度均匀布局。从地理位置上看,该台链经过东亚电离层异常区域及蒙古地磁场异常区域,是观测与研究众多地球空间物理现象的“黄金链”。在观测研究内容上,该站以空间环境中涉及的磁层、电离层、中高层大气以及地球磁场为主要观测和研究对象,形成多手段、多参量综合观测,具有同时观测我国空间环境不同经纬度变化、不同空间层次和不同观测参量的能力。其中,设在北京主站的地磁观测于2001年被纳入国际地磁网Intermagnet,是我国首个加入该网的国际基准台;漠河子站对于观测研究来自北极空间环境扰动和能量输入过程有重要作用;武汉子站是观测研究中国电离层地区特性的黄金地带,拥有我国电离层观测60年的连续观测资料,是我国电离层观测历史最长,观测资料最为连续的国际知名台站;三亚子站是观测研究电离层不规则结构和高层大气动力学、电动力学过程的重要区域。该台站以电离层和地磁场变化为主线,具有鲜明的特色和典型的学科与地域代表性。 安徽蒙城地球物理国家野外科学观测 研究站( 觷N, 觷E ) 依托于中国科技大学地球与空间学院,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,并且“子午工程”的重大设备高空激光雷达也将装备在该站。 该站是由中国科技大学和安徽省地震局于2005年11月联合共建。本站将安徽省地震局对地震、重力、GPS、地电、地磁等方面的观测设备与中国科技大学地球和空间学院雄厚的科研实力相结合,该站对于中国东部构造运动的研究具有重要意义,通过长期积累地电、地磁、形变和重力的观测资料,为安徽及邻近省份的地震活动性、地震预报和地球物理学研究提供可靠的资料;同时监测中高空层大气的物理过程,开展太阳物理与磁层物理的研究,实现固体地球、大气层、磁层的整体综合性观测。 武汉大地测量国家野外科学观测研究 站(简称九峰站,觷N, 觷E) 依托于测量与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站。 该站是我国一个长期的、综合性的大地测量和地球物理观测研究基地,也是目前中国大陆上唯一的国际地潮中心(ICET)重力潮汐国际基准站,亚洲大陆唯一参加全球地球动力学国际合作计划研究的观测站。九峰站拥有多种国际上先进的重力观测仪器和空间大地测量仪器,如动力大地测量观测仪器(超导重力仪、绝对重力仪及LaCoste G型和ET型相对重力仪、人卫激光测距仪(SLR)、全球定位系统(GPS)接收机、欧洲多普勒卫星定位(DORIS)发射机),是目前国内同类观测台站中唯一拥有如此齐备观测条件的台站,也是国际上一流水平的动力大地测量实验观测台站。 西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测 研究站(觷N, 觷E) 依托于高能物理所,是科技部首批地球物理国家野外科学观测研究试点站。 该站于1995年被美国《科学》杂志列为中国25个科研基地之一及6个可持续发展的大科学计划之一,被誉为国际上最高品质的地面宇宙射线观测站。观测站于1990年由高能物理所与日本东京大学宇宙线所合作建造,目前,AS?酌阵列探测器已拥有833个探测器、占地约30000平方米;1998年从日本理化所宇宙线研究室引进的28支NM ?蛳64型中子监测器是全球所有正在运行的60个中子监测器中海拔最高、计数率最高的中子监测器;2001年6月中意合作ARGO 1万多平方米的实验大厅落成,2006年6月5000平方米RPC“地毯”式探测器正式投入运行。 海南空间天气国家野外科学观测研究 站(觷N,觷E) 依托于空间中心,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,同时也是国家“子午工程”项目的骨干站。 该站拥有一批具有世界先进水平的空间天气综合探测仪器,包括电离层DPS-4测高仪、电离层GPS-TEC监测仪、电离层GPS闪烁监测仪和大气电场仪等观测设备,并取得了多年的探测数据。台站主要探测和研究我国低纬度地区电离层、中高层大气和地磁扰动变化及其对太阳活动风暴响应的物理过程,研究其空间天气因果链过程中的作用,建立电离层和中高层大气扰动变化的模型,研究电离层空间天气的预报方法。为探索低纬度和赤道地区空间天气变化规律和建立相关的空间天气模式提供科学探测数据,为我国的通讯、空间飞行和航天活动提供保障。 河北香河大气物理综合观测研究站 (觷N, 觷E) 依托于大气物理所,国家“子午工程”的骨干设备MST雷达将在本站建设。 该站拥有的大中型观测仪器有VHF/ST雷达、双波长天气雷达、多部流动测雨雷达、GPS臭氧探空系统、小气候观测塔、气球跟踪遥测系统及数个雨量自记仪等。香河站是我国中层大气探测研究的重要基地,同时也是华北大气环境监测和大气探测高新技术自主研发的试验基地。 2 取得的代表性成果 中科院的空间环境观测台站的建立对推动我国空间科学研究和应用的发展做出了重要贡献,取得的主要代表性成果有: (1)通过采用高频多普勒台站和电离层测高仪对电离层的长期观测分析,首次创造性地提出了中国地区电离层扰动与青藏高原地形隆起和低涡天气有密切的关系,揭示了中国中部电离层扰动的地区特性,为解释困扰国际空间界60多年的电离层远东异常这一难题提供了重要依据。 (2)利用我国空间环境台站积累的长达半个多世纪的观测资料,并与国际上的同类观测资料结合,采用先进的统计分析方法,对电离层、地磁扰动等空间气候学中涉及的长期趋势、太阳活动变化以及年变化、半年变化等多个方面进行了系统研究。 (3)在我国青藏高原的羊八井宇宙射线观测站,用宇宙射线广延大气簇阵列成功观测到了“宇宙线太阳阴影”的偏移及其随时间的变化,得到世界上最清晰的阴影图像,反映了太阳活动对日地空间磁场的扰动,从而建立了新的在地面上长期持续监测日?蛳地空间大尺度磁场和太阳活动变化的研究方法,推动了太阳活动变化对地球环境影响的多学科交叉研究,使研究太阳活动和行星际磁场变化的关联及探索用于空间环境预报成为可能。 (4)围绕地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等国际前沿领域,创新性提出的“小参数扰动”方法是国际上3种潮汐理论模拟解法之一,国际同行评价认为,这是考虑地球地幔侧向非均匀性最有效的解法。建立了中国大陆东西重力潮汐剖面及沿海重力潮汐剖面、武汉国际重力潮汐基准和重力仪国际标定系统。 (5)在香河大气综合观测站建立了我国自主研制的首台大型VHF/MST雷达,并利用1/4阵能够开展经常性的探测,先后进行边界性观测实验,上对流层?蛳下平流层区域的综合观测实验和大气环境参数垂直分布的观测研究。 3 有关的日地空间环境研究的重要科 学问题及国家需求 重要科学问题 (1)日地空间系统的整体行为与能量传输过程。研究太阳表面、太阳风和地球空间作为一个整体的形态与变化特性,主要是太阳能量辐射与地球空间的响应,特别强调日地空间整体行为中的能量传输过程。 (2)空间天气的产生与发展,日地空间系统中的暴特性。研究日地空间中灾害性扰动过程,主要是太阳爆发及其引起的行星际扰动和地球空间暴(磁暴、磁层亚暴、电离层暴等)相关的空间现象的产生与演化特性。 (3)日地空间系统中各层次的相互作用与相互耦合。主要研究涉及日冕?蛳太阳风的耦合、太阳风对磁层的作用、磁层?蛳电离层耦合、电离层?蛳热层?蛳中高层大气耦合以及电离层?蛳大气层?蛳地表(岩石圈、海洋)的耦合等发生在空间环境各分界面上的各种复杂物理过程。 (4)空间环境气候学特性与模式化。主要研究空间环境及其特征参量的平均特性与长期变化,采用数学物理方法、数学统计方法等建立描述空间环境分布与变化基本模式,用于空间物理研究与空间环境预报。 (5)空间物理中的基本等离子体物理过程。包括等离子体的加速、辐射、波动、不稳定性、非线性以及相关的磁场重联等日地空间重要现象的基本物理过程。 重大国家需求 (1)航天工程安全保障。空间环境中的辐射增强等剧烈扰动过程破坏飞行器的电子器件、中断飞行器与地面的通信联系、威胁宇航员的安全,已成为航天工程的第一杀手。通过空间环境观测为航天工程提供空间环境预报,以便对空间灾害采取必要的规避与保护措施,避免造成了大量的经济损失和人员牺牲。 (2)地面技术系统的安全。空间环境的剧烈扰动可导致高危地区地面电力传输线、输油管道以及通信电缆的损坏。特别是在我国与俄罗斯远东地区的能源联系日渐密切的情况下,这类空间环境的破坏性尤应引起我们的重视。 4 未来发展 日地空间环境观测研究网络的定位 根据国内外日地空间环境观测研究发展情况和趋势,我院的“日地空间环境观测研究网络”的定位是:以地基台网观测研究我国地球空间环境(同时考虑太阳活动和全球变化),形成横跨我国南北具有地磁基本场和变化场、各种尺度电离层结构、不同高度中高层大气物理场的多手段综合观测网络,并具有宇宙线、地球重力和大地动力高精度测量综合观测能力。该网络将成为开展我国地球磁层动力学,电离层结构与扰动传播,中高层大气波动激发与传播,磁层、电离层、中高层大气耦合以及地球各圈层耦合,空间环境预报模式研究等空间物理研究的基础研究平台和长久性观测研究基地。“日地空间环境观测研究网络”的实现,将使我院地球物理、空间物理有关研究内容拓宽,观测研究能力提升,通过观测与研究紧密相结合,使有关学科基础研究在国际上的影响进一步扩大,科研创新能力和竞争能力进一步提升。该网络将成为一个技术综合、管理先进、特色鲜明,在国际有重要影响,在我国日地空间环境地基观测研究上具有引领作用和不可替代地位的“日地空间环境观测研究网络”。 日地空间环境观测研究网络的发展模 式 院“日地空间环境观测研究网络”的实施采取两步走的方式:首先建成由我院的北京空间环境国家野外科学观测研究站(北京主站和漠河、武汉、三亚三个子站构成),安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,武汉大地测量国家野外科学观测研究站和北京数据中心构成的网络,它以地球经圈为主线,布局合理,由地磁观测、中高层大气观测、电离层结构观测和电离层TEC观测4种可长期连续观测手段,能对我国空间环境有效观测。在仪器实现数字化和自动化综合观测基础上,通过现代网络通信技术,开发相应的数据分析处理软件,实现各台站与北京网络中心的数据实时传输和网上显示能力,将北京数据中心建成一个具有数据收集、处理和共享的交换平台,并与中国地球系统科学数据共享平台等联网。 在第二步发展规划中,将西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测研究站、海南空间天气国家野外科学观测研究站和香河大气综合观测站纳入院“日地空间环境观测研究网络”,在羊八井观测站增加电离层、中高层大气与地磁观测,建成世界上最高的具有中国地域特色的空间环境综合观测研究站。将位于海南富克的空间天气观测站与海南三亚的地磁站一道,形成对我国低纬地区空间环境综合观测研究基地。整合香河大气综合观测站等北京地区空间环境相关的台站资源,在北京地区形成从大气、中高层大气、电离层和磁层综合观测研究系统。 日地空间环境观测研究网络未来开展 的工作 (1)利用多点连续,具有高度剖面的电离层结构和扰动观测数据,在中国电离层不同尺度扰动及传播特性,特别是电离层对固体地球和大气各圈层活动响应过程,电离层远东异常成因等重要科学问题上,取得原创性的研究成果。 (2)利用形成的中层大气综合观测网络提供的具有空间、时间和高度变化的数据,揭示出我国中高层中重力波、潮汐、行星波等大气波动激发与传播特性,在中高层大气波动激发传播,中层顶动力过程等有关学科前沿的研究上做出重要创新贡献。 (3)利用综合地球动力测量资料,获得武汉国际重力潮汐基准、中国南北和东西重力潮汐等剖面,结合国际上的地球动力测量数据,在全球重力场潮汐和非潮汐变化特征研究,地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等地球动力学基础研究上取得突破和创新性成果。同时为国家重大工程“中国地壳运动观测网络”中绝对重力测量和我国微伽级绝对重力基准网建立与完善,做出重要贡献。 (4)在院“日地空间环境观测研究网络”所具有的观测数据实时联网和处理的基础上,结合物理模式和数据同化方法,开展我国空间环境,特别是与导航、通信等空间工程密切相关的电离层空间环境的现报和预报方法研究,建立有关示范系统,为我国空间工程应用,满足国家需要做出重要贡献。 总之,院“日地空间环境观测研究网络”通过对有关学科的有机结合,将成为我国和我院日地空间环境观测研究基地和多学科交叉的基础研究平台,在我国日地空间环境地基观测上起到主导和引领作用,在我国所处的中低纬地区的近地空间环境研究,地球各圈层耦合及相互作用的基础性研究中发挥不可替代的作用,并为国民经济发展和国防建设的应用研究做出贡献。 张鸿翔 男,中国科学院资源环境科学与技术局固体地球科学处副处长,副研究员。1972年出生。2001年获得中科院地质与地球物理所地球动力学博士学位。主要从事地幔地球化学和环境地球化学研究,先后参加过国家科技部攀登计划预选项目“地质流体作用及其成矿效应研究”和杰出青年基金“流体-岩石反应体系中稀土元素(和钇)的地球化学”等项目的研究工作,发表科研文章16篇。2002年到中科院机关工作,先后作为主要执笔人撰写报告30余份,发表管理文章10余篇。E-mail:

海洋潮汐 ocean tide 引潮力产生的海洋长周期波动现象 。地球 潮汐的一部分,主要表现为水体的潮汐运动(海潮);此外还有海底岩石圈的潮汐(属地潮)和海上大气边界层的潮汐(属气潮),都对海潮产生影响。 中国人称早晨海水上涨为潮,黄昏上涨为汐。合称潮汐或海潮。汉代王充指出它依赖于月球,宋代燕肃指出它“随日而应月”、“盈于朔望”、“虚于上下弦”,宋代余靖指它是波动现象。17世纪英国牛顿提出万有引力定律,从此确认了引潮力是产生潮汐的原因,在此基础上发展形成了潮汐学。 引潮力是其他天体对地球上某点的单位质量物体的引力与对地心单位质量物体的引力的向量差。大小与此天体的质量成正比,与此点同此天体质心的距离的3次幂成反比。地球上的引潮力因时因地而异。太阳引潮力只有月球的46%。前者产生太阳潮,后者产生太阴潮。其他天体产生的潮汐远不能同它们相比。 潮位升至最高点称为高潮或满潮,保持阶段称为平潮,随后降落,至最低点称为低潮或干潮,保持阶段称为停潮,随后又上升,反复波动。高潮和低潮的潮位差值称为潮差。月球、太阳和地球的相对位置变化,使引潮力变化,使潮位和潮时变化而表现为潮汐不等现象。最主要的是半月不等现象;农历每月的朔(初一)和望(十五或十六),月球、太阳、地球处于一条直线上,两种引潮力相互加强,潮差达极大值,称为大潮或朔望潮;上弦(初八或初九)和下弦(廿二或廿三)因3者处于正交三角形的顶点,两种引潮力相互削弱,潮差出现极小植,称为小潮或方照潮。大潮小潮顺次更迭,都是约每半月出现一次,故称半月不等现象。此外还有月不等、赤纬不等、日不等等现象。潮汐可视为许多周期不同振幅各异的分潮所合成,主要分潮有太阴半日分潮、太阳半日分潮、太阴太阳合成日分潮、太阳日分潮等,合成的结果使不同的地点出现不同的潮汐类型,依周期不同可分为半日潮、混合不正规半日潮、混合不正规全日潮和全日潮等。

潮汐 于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、 24小时)称大气潮汐,简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。 潮汐能是以位能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。在海洋中,月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转,这种水位的上升以周期为12小时25分和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似,但是作用力小些,其周期为12小时。当太阳、月球和地球在一条直线上时,就产生大潮(spring tides);当它们成直角时,就产生小潮(neap tides)。除了半日周期潮和月周期潮的变化外,地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环,其周期可以从几天到数年。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用,月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。除月球、太阳外,其他天体对地球同样会产生引潮力。虽然太阳的质量比月球大得多,但太阳离地球的距离也比月球与地球之间的距离大得多,所以其引潮力还不到月球引潮力的一半。其他天体或因远离地球,或因质量太小所产生的引潮力微不足道。根据平衡潮理论,如果地球完全由等深海水覆盖,用万有引力计算,月球所产生的最大引潮力可使海水面升高0.563m,太阳引潮力的作用为O.246m,夏威夷等大洋处观测的潮差约1m,与平衡潮理论比较接近,近海实际的潮差却比上述计算值大得多。如我国杭州湾的最大潮差达8.93m,北美加拿大芬地湾最大潮差更达。这种实际与计算的差别目前尚无确切的解释。一般认为当海洋潮汐波冲击大陆架和海岸线时,通过上升、收聚和共振等运动,使潮差增大。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值约为13~15m,但一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。 潮汐是因地而异的,不同的地区常有不同的潮汐系统,它们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对任何地方的潮汐都可以进行准确预报。海洋潮汐从地球的旋转中获得能量,并在吸收能量过程中使地球旋转减慢。但是这种地球旋转的减慢在人的一生中是几乎觉察不出来的,而且也并不会由于潮汐能的开发利用而加快。这种能量通过浅海区和海岸区的磨擦,以的速率消散。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国已选定了相当数量的适宜开发潮汐能的站址。据最新的估算,有开发潜力的潮汐能量每年约200TW·h。 全世界潮汐能的理论蕴藏量约为3 ×109kw。我国海岸线曲折,全长约×104km,沿海还有6000多个大小岛屿,组成×104km的海岸线,漫长的海岸蕴藏着十分丰富的潮汐能资源。我国潮汐能的理论蕴藏量达×108kw,其中浙江、福建两省蕴藏量最大,约占全国的%,但这都是理论估算值,实际可利用的远小于上述数字。潮汐是沿海地区的一种自然现象,古代称白天的潮汐为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”,它的发生和太阳,月球都有关系,也和我国传统农历对应。在农历每月的初一即朔点时刻处太阳和月球在地球的一侧,所以就有了最大的引潮力,所以会引起“大潮”,在农历每月的十五或十六附近,太阳和月亮在地球的两侧,太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起“大潮”;在月相为上弦和下弦时,即农历的初八和二十三时,太阳引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就发生了 “小潮”,故农谚中有“初一十五涨大潮,初八二十三到处见海滩”之说。另外在第天也有涨潮发生,由于月球每天在天球上东移13度多,合计为50分钟左右,即每天月亮上中天时刻(为1太阴日=24时50分)约推迟50分钟左右,(下中天也会发生潮水每天一般都有两次潮水)故每天涨潮的时刻也推迟50分钟左右。 但由于,月球和太阳的运动的复杂性,大潮可能有时推迟一天或几天,一太阴日间的高潮也往往落后于月球上中天或下中天时刻一小时或几小时,有的地方一太阴日就发生一次潮汐。 太阳和月球引力对地球上的水(液体)起作用如此大,对地壳的固体大陆也起作用会发生“陆潮”,“陆潮”可能会促使引发地震,所以在作地震预报时应虑月相; 太阳和月球引力对地球上的大气(气体)也会发生很大的作用,发生“大气潮”,引起大气对流和大气运动上的变化,会引起气候上的变化。(这和认为气候的变化与月亮无关的传统观点是抵触的。)故气象专家建议在作天气预报时应考虑月相。 据现代科学发现太阳和月球引力还可能对人体或生物体中的液体等会发生作用,形成神秘的“生物潮”和“人体潮”,有日本科学家正对此问题在作研究。我国古代有一句谚语“逃过初一,也逃不过十五”也是对这种神秘的生物潮和人体潮可能会引发人或其它生物的病情加重,或精神上的变化的生动写照。 我国劳动人民在千百年来总结经验出来许多的算潮方法(推潮汐时刻)如八分算潮法就是其中的一例:简明公式为: 高潮时=×[农历日期-1(或16)]+高潮间隙 上式可算得一天中的一个高潮时,对于正规半日潮海区,将其数值加或减12时25分(或为了计算的方便可加或减12时24分)即可得出另一个高潮时。若将其数值加或减6时12分即可得低潮出现的时刻——低潮时。

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