1. 衛星定位的新世紀
進入21世紀,全球定位系統(GPS)在各方面的應用都將加強和發展。本文對GPS走向21世紀時的最新發展情況,特別是當前國際GPS服務(1GS)的產品內容、應用和服務等方面作重點介紹。
一 、GPS連續運行站網和綜合服務系統的發展
在全球地基GPS連續運行站(約200個)的基礎上所組成的IGS(International GPS Service),是GPS連續運行站網和綜合服務系統的範例。它無償向全球用戶提供GPS各種信息,如GPS精密星歷、快速星歷、預報星歷、IGS站坐標及其運動速率、IGS站所接收的GPS信號的相位和偽距數據、地球自轉速率等。這些信息在大地測量和地球動力學方面支持了無數的科學項目,包括電離層、氣象、參考框架、精密時間傳遞、高分辨的推算地球自轉速率及其變化、地殼運動等。
(1) IGS現在提供的軌道有三類:一是最終(精密)軌道,要在10—12天以後得到它,常用於精密定位;二是快報軌道,要在1天以後得到,它常用於大氣的水汽含量、電離層計算等;還有一類是預報軌道。
關於對GPS星鍾偏差方面的估計,只有兩個IGS分析中心提供。IGS近200個永久連續運行的全球跟蹤站中,使用的外部頻率標准近70個,其中約30個使用氫鍾,約20個使用銫原子鍾,約20個使用銣原子鍾,其餘的使用GPS內部的晶體震盪器。
(2) IGS還提供極移和世界時信息。IGS公布的最終的每日極坐標(x,y),其精度為±0.1mas,快報的相應精度為±0.2mas。GPS作為一種空間大地測量技術,本身並不具備測定世界時(UT)的功能,但由於一方面GPS衛星軌道參數和UT相關,另一方面,也和測定地球自轉速率有關,而自轉速率又是UT的時間導數,因此IGS仍能給出每天的日長(LOD)值。IGS還能進一步求定章動項和高解析度的極移(達每2小時1次,而不是1天1次),後者主要源於IGS各觀測站觀測質量的提高,數據傳輸迅速和及時,以及數據處理方法的改進,並沒有本質的改變,而前者卻是技術上的一個跨躍。
(3) IGS提供的一個極為有用和重要的信息是IGS的那些連續運行站(跟蹤站)的坐標、相應的框架、歷元和站移動速度。前者精度好於1cm,後者精度好於1mm/y。IGS站坐標所採用的坐標參考框架是和IERS互相協調的。1993年末開始使用ITRF91,1994年使用ITRF92,1995年到1996年中期使用ITRF93,1996年中期到1998年4月一直使用ITRF94,1998年3月1日轉而採用ITRF96,1999年8月1日開始IGS採用ITRF97。
(4) IGS在測定短期章動方面的新貢獻。
GPS技術不能確定UT,而只能確定日長。同樣這一原則也適用於章動,即GPS數據不能測定章動的經度和傾角,但能確定這些量的時間變率(對時間的導數)。基於這一原理,用了3年的每天的ψ和ε值的資料,估算短期章動項的章動振幅,並與VLBI結果作了比較。結論認為,就測定章動短周期項而言,GPS方法優於VLBI,而對超過1個月以上的長周期而言,VLBI較優。
由於對GPS技術的IGS作出了如此大的成績和貢獻,因此1999年9月各國的VLBI站和SLR站決定也組織類似於IGS的相應的IVS和IVRS。法國的DORIS和德國的PRARE也正在考慮成立類似模式的國際組織。力求使這類空間大地測量觀測系統組織起來,提高效率、提高精度和可靠性。
就地區性的GPS連續運行站網和綜合服務系統而言,發達國家也已做了很多這方面工作,取得了進展。在美國布設了GPS「連續運行參考站」(CORS)系統。它由美國大地測量局(NGS)負責,該系統的當前目標是(1)使美國各地的全部用戶能更方便的利用它來達到厘米級水平的定位和導航;(2)促進用戶利用CORS來發展GIS;(3)監測地殼形變;④求定大氣中水汽分布;⑤監測電離層中自由電子濃度和分布。
截止1999年9月CORS已有156個站,而美國NGS宣布為了強化CORS系統,以每個月增加3個站的速度來改善該系統的空間覆蓋率。此外,CORS的數據和信息包括接收的偽距和相位信息、站坐標、站移動速率矢量、GPS星氣、站四周的氣象數據等,用戶可以通過信息網路,如Internet很容易下載而得到。
英國建立的「連續運行GPS參考站」(COGPS)系統的功能和目標類似於上述CORS,但結合英國本土情況還多了一項監測英倫三島周圍的海平面相對和絕對變化的任務。英國的COGPS由測繪局、環保局、氣象局、農業部、海洋實驗室共同負責。已有近30個GPS連續運行站,今後的打算是擴建COGPS系統和建立一個中心,其主要任務是傳輸、提供、歸檔、處理和分析GPS各站數據。
日本已建成全國近1200個GPS連續運行站網的綜合服務系統。它在以監測地殼形變、預報地震為主功能的基礎上,結合氣象和大氣部門開展GPS大氣學的服務。
二、 GPS應用於電離層監測
GPS在監測電離層方面的應用,也是GPS空間氣象學的開端。太空中充滿了等離子體、宇宙線粒子、各種波段的電磁輻射,由於太陽常在1秒鍾內拋出百萬噸量級的帶電物,電離層由此而受到強烈干擾,這是空間氣象學研究的一個對象。通過測定電離層對GPS訊號的延遲來確定在單位體積內總自由電子含量(TEC),以建立全球的電離層數字模型。
GPS衛星發射L1和L2。兩個載波。由這兩個載波可以削弱電離層對GPS定位的影響,或者說可以求定電離層折射。因為這一折射和載波頻率有關。
當人們建立地區或全球電離層數字模型時,總是作簡化的假定,所有自由電子含量都表示在一個單層面上,該面離地面高為H。這樣的話,電子含量正可以用在接收機和衛星連線與此單層面交點(刺入點)處的電子含量Es表示,它可以視為E與刺入點處天頂距Z'的函數Ecos Z'=Es。可以將在球面上的電子濃度Es加以模型化,例如寫成經緯度的球諧函數等,這方面有很多專家提出了各種模型。IGS提出了一種電離層地圖的交換格式(10nosphere Map Exchange Format,IONEX—Format),它的作用是使基於各種理論和技術所獲得的電離層地圖能在統一規格的基礎上進行綜合和比較。電離層模型有各不相同的理論基礎,而取得的數據來源的技術也不同,數據覆蓋面也不完整,所以只能將IGS和全球各種TEC的圖和GPS衛星訊號的差分碼偏差(differential code biases—DCBS)用IONEX形式向全世界用戶提供,下一步將通過比較,逐步聯合起來。
三、 GPS應用於對流層監測
在GPS應用中,早期主要是軌道誤差影響定位精度,而且早期的GPS基線相對來說比較短,高差不大,因此對對流層的研究沒有給予很大的重視。直到由於GPS軌道精度大大提高後,對流層折射已成為限制GPS定位精度提高的一個重要障礙。假設一個高程基本為零的地區,接收機所接收的GPS訊號從天頂方向傳來的話,其延遲可以達到2.2—2.6m這一量級,而2小時內這一延遲變化可達10cm不是少見的(所以IGS分析中心提供的對流層參數是用2小時間隔一次)。也由於這個實際情況,對流層折射要顧及其隨機過程的變化來加以模型化。
在GPS應用於對流層研究中,IGS的快速軌道和預報軌道信息對於天氣預報會起重大作用。此外,IGS通過德國GFZ的「IGS對流層比較和協調中心」提供的每2小時的對流層天頂延遲系列就象是控制點,對於區域性或局部性的對流層研究來說,可以起到對流層延遲絕對值的標定作用。
與地基GPS大氣監測不同,星基或空基GPS掩星法測定氣象的技術有覆蓋面廣,垂直分辨好,數據獲取速度快的優點。這一技術的原理是將GPS接收機放在某一低軌衛星(LEO)或飛行器的平台上,該GPS接收機一方面起到對該衛星(或飛行器)精確定軌的作用,同時又應用GPS掩星技術起到大氣探測器的作用。在1997年進行的GPS/MET研究項目,證實了這個設想是可行的。預定於2000年4月發射的CHAMP衛星要利用GPS掩星法進行全球對流層折射(包括大氣可降水分)的測定。
在今後幾年中,還有阿根廷的SAC—C,中國台灣的COS—MIC,這些LEO衛星都要用星載GPS來定軌和利用掩星法測大氣。
今後利用星載GPS的氣象和電子濃度截面數值,結合地面GPS站數據,作成層折圖像提供使用。今後3年中GPS/MET項目研究還要進行6次,預計它將在天氣預報、空間天氣預報、氣象監測方面做出巨大貢獻。
四 、GPS作為衛星測高儀的應用
多路徑效應是GPS定位中的一種噪音,至今仍是高精度GPS定位中一個很不容易解決的「干擾」。過去幾年利用大氣對GPS信號延遲的雜訊發展了GPS大氣學,也正在利用GPS定位中的多路徑效應發展GPS測高技術,即利用空載GPS作為測高儀進行測高。它是通過利用海面或冰面所反射的GPS信號,求定海面或冰面地形,測定波浪形態,洋流速度和方向。通常衛星測高或空載測高測的是一個點,連續測量結果在反向面上是一個截面,而GPS測高則是測量有一定寬度的帶,因此可以測定反射表面的起伏(地形)。據報告,試驗時在空載平面安裝2台GPS接收機,1台天線向上用於對載體的定位,1台天線向下,用於接收GPS在反射面上的訊號。美國在海上作了測定洋流和波浪的試驗。丹麥在格凌蘭作了測定冰面地形及其變化的試驗。
五 、衛星一衛星追蹤技術
衛星對衛星的追蹤(SST)技術的實質是高解析度的測定2顆衛星間的距離變化,一般它分為兩類,即高低衛星追蹤和低低衛星追蹤。前一類是高軌衛星(如對地靜止衛星,GPS衛星等)追蹤低軌(LEO)衛星或空間飛行器,後一類是處於大體為同一低軌道(LEO)上的2顆衛星之間的追蹤,2顆衛星間可以相距數百千米,這兩類SST技術都將LEO衛星作為地球重力場的感測器,以衛星間單向或雙向的微波測距系統測定衛星間的相對速度及其變率。這一速度的不規則變化所反映的信息中,就包含了地球重力場信息。衛星軌道愈低,這一速度變化受重力場的影響愈明顯,所反映重力場的解析度也愈高。
這兩類SST技術中,以高低衛星追蹤所獲得的信息比較豐富,這是因為:
高軌衛星,特別是有多個高軌衛星(如GPS)能獲得低軌衛星處於大部分軌道上所傳遞的信息;(2)對地面重力場的中波、長波、短波信息都能恢復;(3)不同於低軌衛星,高軌衛星受重力場影響比較小,因此衛星間速度變化能比較好的反映重力場信息,同時高衛星的軌道也比較容易精確的求定。
SST技術的第一次試驗是在1975年進行的,高軌衛星是對地靜止衛星(GEO)ETS一6,而低軌衛星為NIMBUS—6和APOLLO—SYYUS,但由於觀測值的解析度和精度太低(低於10μm/s),而沒有取得很滿意的成果,因此NASA放棄了此項研究;一直到1991年,利用GPS衛星作高軌衛星再次進行了試驗,用LANDSAT作為低軌衛星,在該衛星平面上裝GPS接收機,進行定軌和測定高低衛星間距離及其變率的試驗,後來在T/P海洋測高衛星上也作過類似試驗,也由於測定距離及其變率的解析度和精度不高,而沒有令人滿意的結果;這次歐空局(ESA)在德國(GFZ)主持下所發射的CHAMP,GRACE和GOCE3顆衛星,在今後10年中將專門進行SST和衛星重力梯度測量(SGG)的試驗,以改善對地球重力場的認識。
IGS認為持續地支持低軌衛星(LEO)是它的一項重要任務方面,因此專門建立了LEO工作組。LEO工作組制定了工作計劃,並提出了一些建議:①建立IGS為追蹤LEO的相應標准化地面站網,以滿足LEO的要求;②IGS以短於24小時速率,對這些地面站網的數據進行傳輸和處理,提供LEO所需要的數據和產品;③為地面站網的GPS 1 Hz采樣率數據建立相應的GPS數據交換格式;④了解調查IGS精密軌道對LEO平台上GPS數據採集的作用和意義。
1994年GPS就全面進入正式運行,該系統由21顆衛星組成,分別沿6個軌道平面運行,還有3顆衛星一直處於熱備份狀態,總計24顆.但在軌道上運行的GPS衛星總數實際上是變動的,在1998年就有27顆GPS衛星在軌道上運行.若從與赤道面55°傾角算第一個軌道面,則其他5個軌道面均以此為基礎,彼此各以60°角度相交.
(2)關於對GPS星鍾偏差方面的估計,只有兩個IGS分析中心提供.IGS近200個永久連續運行的全球跟蹤站中,使用的外部頻率標准近70個,其中約30個使用氫鍾,約20個使用銫原子鍾,約20個使用銣原子鍾,其餘的使用GPS內部的晶體震盪器.
(3)IGS還提供極移和世界時信息(參見表1).IGS公布的最終的每日極坐標(x,y),其精度為±0. 1m a s,快報的相應精度為±0. 2m a s.GPS作為一種空間大地測量技術,本身並不具備測定世界時(U T)的功能,但由於一方面GPS衛星軌道參數和U T相關,另一方面,也和測定地球自轉速率有關,而自轉速率又是U T的時間導數,因此IGS仍能給出每天的日長(LOD)值.IGS還能進一步求定章動項和高解析度的極移(達每2小時1次,而不是1天1次),後者主要源於IGS各觀測站觀測質量的提高,數據傳輸迅速和及時,以及數據處理方法的改進,並沒有本質的改變,而前者卻是技術上的一個跨躍.
(4)IGS提供的一個極為有用和重要的信息是IGS的那些連續運行站(跟蹤站)的坐標,相應的框架,歷元和站移動速率,前者精度好於1cm,後者精度好於1mm a.IGS站坐標所採用的坐標參考框架是和IER S互相協調的.1993年末開始使用ITR F91,1994年使用ITR F92,1995年到1996年中期使用ITR F93,1996年中期到1998年4月一直使用ITR F94,1998年3月1日轉而採用ITR F96,1999年8月1日開始IGS採用1TR F97.
(5)IGS在測定短期章動方面的新貢獻.眾所周知,地球自轉軸在地球表面上的移動稱為極移,而它在慣性空間中的運動稱為歲差和章動.GPS技術不能確定U T,而只能確定日長.同樣這一原則也適用於章動,即GPS數據不能測定章動的經度和傾角,但能確定這些量的時間變率(對時間的導數).基於這一原理,用了3年的每天的W和E值的資料,估算短期章動項的章動振幅,並與VLB I結果作了比較,結論認為,就測定章動短周期項而言,GPS方法優於VLB I,而對超過一個月以上的長周期而言,VLB I較優.
由於對於GPS技術的IGS作出了如此大的成績和貢獻,因此在1999年9月各國的VLB I站和SL R站決定組織類似於IGS的相應的IV S和IL R S.法國的DO R IS和德國的PRA R E也正在考慮成立類似模式的國際組織.力求使這類空間大地測量觀測系統組織起來,提高效率,提高精度和可靠性.
2. 國際: 地球科技項目計劃
(國際地球物理年、國際岩石圈計劃、世界氣候研究計劃、國際極地觀測年……)
·國際地球物理年 (International Geophysical Year)
國際地球物理年,是全球科技界大聯合大協作的首次壯舉,標志著一個新時代———國際化大規模科學考察時代的開端。從1957 年 7 月 1 日至 1958 年 12 月 31 日,在一年半的時間里,由國際科學聯合會理事會 (即現在的國際科學理事會,1998 年 4 月改為現名) 發起並組織,來自 76 個國家的 2 萬多名科學家在全球范圍內陸地和海洋的 1000 多個觀測點對各種地球物理現象進行了廣泛的觀測和研究,收集了大量的資料和數據。
國際地球物理年也是第二次世界大戰後,國際社會開展的第一個國際年。通過國際地球物理年活動,人類獲得了一些有關高空物理現象和極地關系的資料。國際地球物理年科學活動的成功,使得北極和南極的科學考察活動進入了正規化、現代化和國際化的階段。
國際地球物理年的科學研究內容十分廣泛,涉及 13 個項目:氣象學、地磁和地電、極光、氣輝和夜光雲、電離層、太陽活動、宇宙線與核子輻射、經緯度測定、冰川學、海洋學、重力測定、地震、火箭與人造衛星探測等。國際地球物理年的活動取得了豐碩的成果,為 1979 年開始的全球大氣研究計劃的第一次全球試驗、1980 年開始的國際氣候研究計劃中的極地試驗、北冰洋實施的重大國際合作考察以及 「上地幔計劃」等多個項目奠定了良好的基礎。歷次國際地球物理年對地球進行多方面觀測以獲得各種數據資料的活動,不僅對於人們日常生產、生活具有直接的意義,從長遠看來,這種科研活動也關繫到人類社會的前途和命運。
中國在國際地球觀測方面也同樣作出了積極的努力。1952年,國際地球物理年專門委員會成立後,為了促進國際地球物理年科學的發展,增進各國科學工作者之間的友好交往,中國決定組織國際地球物理年中國委員會,由竺可楨任主席,趙九章、塗長望任副主席。在國際地球物理年期間,中國按計劃進行了風、溫度、濕度的地面觀測,進行了地磁、宇宙線、電離層等參數的觀測和記錄,進行了極光、海洋和天文的觀測,並綜合研究了太陽活動時對近地空間環境的影響和規律。一部分科學家針對當時國際科學界關心的人造衛星、星際航行和空間物理等問題進行了學術探討。總之,中國在國際地球觀測方面作出了自己獨特的貢獻。
聯合國地球物理年的設立,為人類全方位、跨國界、跨學科開展對地球的研究開創了良好的先例。
國際地球物理年大大推動了地球科學的發展,促使許多國家的科學家進行南北極的考察和研究。國際地球物理年推動了聯合國對外層空間的關注。國際地球物理年專門委員會通過一項正式決議,要求參與國對於在地球物理年利用人造地球衛星的問題給予注意。在國際地球物理年期間,美國和蘇聯在探索外層空間方面都作出了積極的響應,在研製人造衛星方面取得了實質性進展。1957 年 10 月 4 日,蘇聯成功地發射了第一顆人造地球衛星,標志著 「空間時代」的來臨; 美國則於 1958 年 1 月 31 日發射了人造地球衛星,還於 1958 年 12 月 18 日發射了第一顆通訊衛星。這些都標志著國際地球物理年勝利地實現了預定的目標,體現了科學合作與競爭促進科技進步的精神。隨著 1957 年 10 月人造地球衛星一號的升空而迎來了宇宙探索的開端,這一歷史性的事件直接引起了聯合國大會對外層空間的關注,並促成了聯合國和平利用外層空間委員會這一聯合國處理為和平目的利用外層空間問題的主要委員會的建立。
·國際岩石圈計劃 (International Lithosphere Program)
國際科學聯合會理事會 (ICSU) 的下屬組織。英文縮寫為ICL。20 世紀 70 年代後期,國際大地測量學和地球物理學聯合會(IUGG) 和國際地質科學聯合會 (IUGS) 協商提出一項國際岩石圈計劃。這是一項旨在 80 年代研究闡明地球岩石圈的性質、動力學、成因和演化,特別是以大陸及大陸邊緣部分為重點的國際多學科研究計劃。該計劃的實施也為增加非可再生的礦產資源和能源,以及開拓它們利用的前景,提供科學資料和先進技術。查明、預測和減輕天然和人類活動誘發的地質、地球物理和地球化學災害,也是此項計劃追求的目的 。1980 年此項計劃獲 ICSU 批准,並於 1981 年成立了 ICL,開始實施計劃。後鑒於此項計劃的重要性 ,ICSU 決定將 ICL 作為一個常設機構。委員會的領導機構是執行局,委員會下設 10 個工作組和 7 個協調委員會。至1991 年已有 62 個國家和地區參加國際岩石圈計劃的工作。
新的岩石圈研究計劃已從1990 年開始執行。新計劃包括4 個研究主題,即全球變化的地球科學,當代動力學和深部過程,大陸岩石圈以及大洋岩石圈。每個主題又包含若干前沿的科學問題,由工作組負責實施。協調委員會負責解決地區性科學研究的協調和數據交流,大陸深鑽等共同性重大的科學問題。委員會的出版物為 《新聞通訊》。
中國是最早的參加國之一,並於1982 年成立了對應 ICL 的中國全國委員會。
·世界氣候研究計劃 (World Climate Research Program)
世界氣候研究計劃 (簡稱 WCRP) 由世界氣象組織與國際科學聯合會聯合主持,以物理氣候系統為主要研究對象。此計劃在20 世紀 70 年代開始醞釀,80 年代開始執行,是全球變化研究中開展得較早的一個計劃。
WCRP 主要研究地球系統中有關氣候的物理過程,涉及整個氣候系統。其主要部分是大氣、海洋、低溫層 (冰雪圈) 和陸地以及這些組成部分之間的相互作用和反饋。它主要關心的是時間尺度為數周到數十年的氣候變化。
WCRP 的目標有兩個方面: 一是氣候的可預報程度; 二是人類活動對氣候的影響。
WCRP 研究有三個方向: 為期數周的長期天氣預報、全球大氣年際變率以及為期數年的熱帶海洋的年際變率、長期變化。包括兩大試驗: 熱帶海洋和全球大氣試驗和世界海洋環流試驗,以作為第二和第三研究方向的中心。1993 年 WCRP 科學委員會又在熱帶海洋和全球大氣計劃成果的基礎上提出了氣候變率和可預報性研究計劃,旨在對百年尺度的氣候變率進行描述、分析、模擬和預測。
·國際極地觀測年 (International Polar Observation Year)
國際極地觀測年是全球科學家共同策劃、聯合開展的大規模極地科學考察活動,被譽為國際南北極科學考察的 「奧林匹克」盛會,自 1882 年至今僅組織了 3 次,分別於 1882 年至 1883 年、1932 年至 1933 年和 1957 年至 1958 年舉行。在 1957 年至 1958 年國際地球物理年,開展了有史以來最大規模的極地科學研究,直接促成了 《南極條約》的誕生。由於歷史原因,我國未參加前 3次國際極地觀測年。
·綜合大洋鑽探計劃 (Integrated Ocean Drilling Program,IODP)
綜合大洋鑽探計劃 2003 年至 2013 年,由 20 多個國家參加,中國 1998 年加入。該計劃是以 「地球系統科學」思想為指導,打穿大洋殼,揭示地震機理,查明深海海底的深部生物圈和天然氣水合物,理解極端氣候和快速氣候變化的過程,為國際學術界構築起新世紀地球系統科學研究的平台,同時為深海新資源勘探開發、環境預測和防震減災等實際目標服務。該計劃是在國際深海鑽探計劃 DSDP (1968 ~1983 年) 和大洋鑽探計劃 ODP (1985 ~2003 年) 兩項工作基礎上進行的。
一些能在海冰區和淺海區鑽探的鑽探平台也將加入 IODP。此外,美國自然科學基金委員會正在考察重新建造一艘類似於 「喬迪斯·決心號」,但功能更完備的新的考察船。IODP 的航次將進入過去 ODP 計劃所無法進入的地區,如大陸架及極地海冰覆蓋區; 它的鑽探深度則由於主管鑽探技術的採用而大大提高,深達上千米。IODP 也因此將在古環境、海底資源 (包括氣體水合物) 、地震機制、大洋岩石圈、海平面變化以及深部生物圈等領域里發揮重要而獨特的作用。
海底以下數千米深部仍然有大量微生物存在,被稱為 「深部生物圈」,其總量估計佔全球生物量的 1/10 至 1/2 。深部生物圈的研究對於全球的物質循環、環境演變、生命起源與生命本質規律的探索,以及極端生物資源的開發利用均具有重要意義,已經成為當前國際學術界的研究熱點和戰略前沿。
·國際大陸科學鑽探計劃 (International Continental Scientific Drilling Program)
1993 年 8 月 30 日至 9 月 1 日,德國地學研究中心 (簡稱GFZ) 在波斯坦召開了關於科學鑽探的國際會議,出席會議的人員共有 250 餘人,分別來自 28 個國家。此次會議之後,來自 15個國家的科學家再次相聚在德國 KTB 鑽井現場,正式討論成立國際大陸科學鑽探計劃 (簡稱 ICDP) 。1995 年,德國 GFZ 與美國自然科學基金會 (NSF) 簽署了合作備忘錄,決定成立 ICDP。1995 年經國務院批准,中國加入國際大陸科學鑽探計劃。1996年 2 月由德國、美國和中國發起成立了 「國際大陸科學鑽探計劃(ICDP) 」,至今已有近 20 個國家和團體加入該計劃。
·2009 國際天文年 (2009 International Year of Astronomy)
為紀念伽利略將望遠鏡用於天文觀測四百周年,國際天文學聯合會 (IAU) 提議將 2009 年定為以 「探索我的宇宙 (The Uni-verse,Yours to Discover) 」 為主題的國際天文年。在 2009 年開展縱貫全年,著眼於教育,面向公眾,尤其要吸引青少年參與的,國家、區域及全球層面上的各種活動,這將是一次天文學及其對社會、文化貢獻的全球性慶典。這項提議得到了聯合國教科文組織 (UNESCO) 的支持,並在 2007 年 12 月 20 日由聯合國正式宣布 2009 年為國際天文年。
·國際全球環境變化人文因素計劃 (International Human Di-mensions of Global Environmental Change Program)
國際全球環境變化人文因素計劃 (簡稱 IHDP) ,是對地球系統進行集成研究的聯合體———地球系統科學聯盟的 4 大全球環境變化計劃之一。全球環境變化的人文因素影響計劃是一個跨學科的、非政府的國際科學計劃,旨在促進和共同協調研究。IHDP最初由國際社會科學聯盟理事會於 1990 年發起,時稱 「人文因素計劃」。1996 年 2 月,國際科學聯盟理事會聯同成為項目的共同發起者。
IHDP 結構設置圍繞研究、能力建設、網路化 3 大目標進行的,包括科學委員會、核心科學計劃、聯合科學計劃、秘書處、國家委員會 5 大模塊。
IHDP 與其他 3 項計劃,即國際地圈生物圈計劃、世界氣候研究計劃和生物多樣性計劃,統稱 「地球系統科學聯盟」。各計劃之間通過可持續性聯合計劃建立了密切的合作關系。
IHDP 側重描述、分析和理解,研究全球環境變化背景下,土地利用/土地覆蓋變化,全球環境變化的制度因素,人類安全,可持續性生產、消費系統,以及食物和水的問題、全球碳循環等重大問題。
IHDP 計劃圍繞著 3 個主要 目 標 開 展、實 施———科學 研 究、科研能力建設和國際化的科學網路。IHDP 的研究需要全世界范圍內各個學科的科研工作者的共同努力、合作。
人類活動對地球環境的很多方面都產生著巨大的影響。人類的直接活動已經改變了近 50%的陸地表面,這給生物種類、土地結構和氣候帶來重大的影響。人類直接或間接使用的淡水資源已經超過總量的一半,很多地區的地下水資料也被迅速的耗盡。自從人類進入工業化時代以來,一些重要的溫室氣體的濃度迅速上升,帶來了地球氣候潛在的變化。沿海、海岸線的生活環境迅速的改變,世界范圍內的漁業生產正在衰竭。
全世界范圍內的科學家都在研究這些變化的起因、結果以及可能引起的自然界的響應。顯然,也只有依靠全世界的自然科學家 (如生態學家、氣候學家、海洋學家等) 和社會科學家 (如經濟學家、人類學家、經濟學家等) 的共同努力才能更好地理解這一系列的全球環境變化。
全球環境變化人文因素研究主要是研究由人類活動引起的環境變化的起因和結果,以及人類對這些變化的響應。這種研究是跨學科領域的,它需要發達、發展中國家的學者為之共同努力。近幾年中,全球環境變化研究已經日益地認識到人類作為地球系統中心的重要性。
國際全球環境變化人文因素計劃 (IHDP) 在人類的發展中起著重要的作用。
3. 大陸科學鑽探
1.3.1 國外大陸科學鑽探概況
大陸地殼遠比洋殼古老,隱藏有更多的地球奧秘,大陸還是人類直接居住、獲取主要礦產與其他資源以及遭受地質災害威脅最大的地方,因此人們迫切希望通過大陸科學鑽探來更多和更深入地了解大陸。大陸科學鑽探始於20世紀70年代,在1996年2月國際大陸科學鑽探計劃正式成立之前,許多國家就已經開展了大陸科學鑽探。
前蘇聯制定了龐大的科學深鑽計劃,在一些主要的地震剖面的交點處,布置了20餘口7~12km的科學超深井。1970年開始鑽進設計深度15000m的科拉超深井,至1986年達到12262m井深,成為當今世界最深的鑽井。前蘇聯共實施了11個科學超深井和深井,除了科拉超深井之外,其他的著名超深井有薩阿特累超深井、烏拉爾超深井、克里沃羅格超深井、第聶伯-頓涅茨克科學鑽井、秋明超深井、迪爾勞茲深井等。
德國實施了舉世聞名的「聯邦德國大陸深鑽計劃(KTB)」,在華力西縫合帶的結晶地塊中先後鑽了一個4000.1m深井和一個9101m的超深井,目的是研究地殼較深部位的物理、化學狀態和過程,了解內陸地殼的結構、成分、動力學及其演變。
美國實施了10多個科學鑽探項目,鑽孔深度都較淺,最深的只有3997.45m聖安德烈斯斷層科學鑽探項目,其他已實施的科學鑽探項目有索爾頓湖科學鑽探項目、伊利火山鏈科學鑽探項目、長谷地熱勘探項目、瓦萊斯破火山口科學鑽探項目、上地殼項目等。
1982年,法國的科學家提出了100個須通過科學鑽探解決的地學問題,從中選定了12個問題,計劃實施科學鑽探,已完成了3個,其鑽孔深度分別為900m、1400m和3500m。
瑞典國家動力委員會在瑞典中部Gravberg地區的錫利揚隕石撞擊構造,施工了1口6950m深的科學探井,以尋找非生物成因的石油和天然氣。
瑞典、瑞士和英國分別實施了以核廢料儲埋點勘察為目的的科學鑽探,鑽孔深度一般為1000~2000m,最深為2500m。加拿大等國均制定了大陸科學鑽探計劃,開展淺孔科學鑽探工作。
日本制定了為期10年超深鑽計劃,擬在太平洋、菲律賓及亞洲板塊結合帶上打超深井。目前已施工了一些以火山和地震研究為目標的淺至中深科學鑽孔。
1.3.2 我國大陸科學鑽探概況
我國從2001年開始實施「中國大陸科學鑽探工程」,經歷了4年時間,在江蘇省東海縣堅硬的結晶岩中施工了一口5158m深的連續取心鑽井(「科鑽一井」),目的是研究大別-蘇魯超高壓變質帶的折返機制。2005年實施了青海湖科學鑽探項目。採用ICDP的GLD800湖泊鑽探取樣系統,施工了一系列淺鑽。該項目的目標是獲取高精度的東亞古環境記錄,研究區域的氣候、生態和構造演變及其與其他區域和全球古氣候變化的關系。2006~2007年在大慶實施了「松科1井」項目,施工了深度分別為1810m和1915m的兩口取心鑽井,以研究白堊紀地球表層系統重大地質事件與溫室氣候變化。設計深度超過6000m的「松科2井」已於2014年開鑽。汶川特大地震發生之後,從2008年10月開始,我國組織實施了旨在研究地震機制和進行地震監測預報的「汶川地震斷裂帶大陸科學鑽探」。該項目計劃施工5口科學鑽井,鑽井深度范圍為550~3350m。近期,我國在深部探測計劃專項的范圍內,圍繞超萬米科學鑽井的選址工作,施工了6~7口深度2000~3000m的小直徑科學鑽孔。
1.3.3 國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)
為了協調世界范圍內的大陸科學鑽探活動,減輕各國在實施該項活動時的成本和風險,實現成果共享,最終促進大陸科學鑽探在地學研究中的推廣應用,1996年2月由德國、美國和中國發起成立了「國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)」,其總部設在位於德國波茨坦的德國地學研究中心(GFZ)。ICDP成立至今已近20年,共有25個成員,包括德國、美國、中國、日本、波蘭、加拿大、奧地利、冰島、挪威、義大利、西班牙、瑞典、法國、以色列、捷克、南非、芬蘭、紐西蘭、瑞士、印度、荷蘭、英國、韓國和比利時共24個國家,以及聯合國教科文組織(UNESCO)1個團體成員。該計劃從啟動以來,已資助了數十個科學鑽探項目,不斷還有新的國家和團體加入或申請加入該計劃。我國的「中國大別-蘇魯超高壓變質帶大陸科學鑽探項目」、「青海湖科學鑽探項目」和「白堊紀松遼盆地大陸科學鑽探項目」先後被列為ICDP項目,得到了國際大陸科學鑽探計劃組織的資助。
4. gfzjty 服務態度特別好
服務態度特別好真的舒心。
工作和生活需要熱情和行動,需要努力,需要一種積極主動、自動自發的精神,這就要求我們以積極的態度對待工作對待他人對待生活。有積極的態度才能夠擔負起責任,才能夠團結,才能夠開拓創新,才能夠應對各種復雜的問題。
聰明的資質、內在的干勁、勤奮的工作態度和堅忍不拔的精神,這些都是科學研究成功所需要的其他條件。
懶惰作者:它是一種對待勞動態度的特殊作風,它以難以捲入工作而易於離開工作為其特點。
經驗顯示,成功多因於赤忱,而少出於能力,勝利者就是把自己身體和靈魂都獻給工作的人。
有一類卑微的工作是用堅苦卓絕的精神忍受著的,最低陋的事情往往指向最崇高的目標。
只靠信念雖然可以做出奇跡,但這只是表面,意志,不錯,意志越堅強,工作越能完成。
我對青年的勸告只用三句話就可概括,那就是,認真工作,更認真地工作,工作到底。
世上並沒有用來 鼓勵工作努力的賞賜,所有的賞賜都只是被用來獎勵工作成果的。
最好不要在夕陽西下的時候去幻想什麼,而要在旭日初升的時候即投入工作。
自己動手,自己動腳,用自己的眼睛觀察——這是我們實驗工作的最高原則。
除非一個人有大量的工作要做,否則他不可能從懶散、空閑中得到樂趣。
對等工作的嚴肅態度,高度的正直,形成了自由和秩序之間的平衡。
神聖的工作在每個人的日常事務里,理想的前途在於一點一滴做起。
人類一生的工作,精巧還是粗劣,都由他每個習慣所養成。
5. 大陸科學鑽探
1.2.3.1 國外大陸科學鑽探
大陸地殼遠比洋殼古老,隱藏有更多的地球奧秘,大陸還是人類直接居住、獲取主要礦產與其他資源以及遭受地質災害威脅最大的地方,因此人們迫切希望通過大陸科學鑽探來更多和更深入地了解大陸。大陸科學鑽探始於20世紀70年代,在1996年2月國際大陸科學鑽探計劃正式成立之前,許多國家就已經開展了大陸科學鑽探。
前蘇聯制定了龐大的科學深鑽計劃,在一些主要的地震剖面的交點處,布置了20餘口7~12km的科學超深井。1970年開始鑽進設計深度15000m的科拉超深井,至1986年達到12262m井深,成為當今世界最深的鑽井。前蘇聯共實施了11個科學超深井和深井,除了科拉超深井之外,其他的著名超深井有薩阿特累超深井、烏拉爾超深井、克里沃羅格超深井、第聶伯-頓涅茨克科學鑽井、秋明超深井、迪爾勞茲深井等。
德國實施了舉世聞名的「聯邦德國大陸深鑽計劃(KTB)」,在華力西縫合帶的結晶地塊中先後鑽了一個4000.1m深井和一個9101m的超深井,目的是研究地殼較深部位的物理、化學狀態和過程,了解內陸地殼的結構、成分、動力學及其演變。
美國實施了10多個科學鑽探項目,鑽孔深度都較淺,最深的只有3997.45m聖安德烈斯斷層科學鑽探項目,其他已實施的科學鑽探項目有索爾頓湖科學鑽探項目、伊利火山鏈科學鑽探項目、長谷地熱勘探項目、瓦萊斯破火山口科學鑽探項目、上地殼項目等。
1982年,法國的科學家提出了100個須通過科學鑽探解決的地學問題,從中選定了12個問題,計劃實施科學鑽探,已完成了3個,其鑽孔深度分別為900m、1400m和3500m。
瑞典國家動力委員會在瑞典中部Gravberg地區的錫利揚隕石撞擊構造,施工了一口6950m深的科學探井,以尋找非生物成因的石油和天然氣。
瑞典、瑞士和英國分別實施了以核廢料儲埋點勘察為目的的科學鑽探,鑽孔深度一般為1000~2000m,最深為2500m。加拿大等國均制定了大陸科學鑽探計劃,開展淺孔科學鑽探工作。
日本制定了為期10年超深鑽計劃,擬在太平洋、菲律賓及亞洲板塊結合帶上打超深井。目前已施工了一些以火山和地震研究為目標的淺至中深科學鑽孔。
1.2.3.2 我國大陸科學鑽探
我國從2001年開始實施「中國大陸科學鑽探工程」,經歷了4年時間,在江蘇省東海縣堅硬的結晶岩中施工了一口5158m深的連續取心鑽井(「科鑽一井」),目的是研究大別
-蘇魯超高壓變質帶的折返機制。2005年實施了青海湖科學鑽探項目。採用ICDP的GLD800湖泊鑽探取樣系統,施工了一系列淺鑽。該項目的目標是獲取高精度的東亞古環境記錄,研究區域的氣候、生態和構造演變及其與其他區域和全球古氣候變化的關系。汶川特大地震發生之後,從2008年10月開始,我國組織實施了旨在研究地震機制和進行地震監測預報的「汶川地震斷裂帶大陸科學鑽探」。該項目計劃施工5口科學鑽井,鑽井深度范圍為550~3350m。近期,我國在深部探測計劃專項的范圍內,圍繞超萬米科學鑽井的選址工作,施工了6~7口深度2000~3000m的小直徑科學鑽孔。
松遼盆地大陸科學鑽探計劃,由布置在大慶地區周邊的松科1井(分南孔和北孔實施)和松科2井(分東孔和西孔實施)組成(圖1.6),「2井4孔」分別對白堊系不同層段進行取心鑽進,最終連接各井岩心構造松遼盆地白堊系完整的地質綜合剖面。2009年,在國家「973」計劃和大慶石油管理局資助完成的松科1井成果基礎上,中國地質大學(北京)王成善教授牽頭組織的「松遼盆地大陸科學鑽探」項目申報,獲國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)批准。2012年,由國土資源部批准立項、地質礦產調查評價財政專項資助、中國地質調查局組織、中國地質調查局勘探技術研究所承擔的「松遼盆地深部資源與環境鑽探工程示範」項目啟動,實施松遼盆地科學鑽探計劃的主體工程——松科2井(東井)(以下簡稱松科2井)。
圖1.6 松遼盆地「2井4孔」在東西向大剖面上的投影
2006~2007年在大慶實施了「松科1井」項目,施工了深度分別為1810m和1915m的兩口取心鑽井,以研究白堊紀地球表層系統重大地質事件與溫室氣候變化。設計深度6400m的「松科2井」於2014年4月13日開鑽。松遼盆地國際大陸科學鑽探工程的總體目標是:通過科學鑽探工程,實現「2井4孔、萬米連續取心」,填補完整的、連續的白堊紀陸相沉積記錄世界空白,為研究距今1.4億年至6500萬年間地球溫室氣候和環境變化奠定堅實研究基礎,建立起為建設「百年大慶」和基礎地質服務的「金柱子」。同時,通過獲取松遼盆地深達6400m的原位、連續地球物理參數,為松遼盆地及其相關類似盆地的地球物理勘探提供科學「標尺」。通過該項目的實施,在大陸深部科學鑽探關鍵技術研究方面,全面提升我國深部科學鑽探技術水平,最終形成具有我國自主知識產權的科學鑽探技術和方法體系,為我國萬米超深井科學鑽探提供技術儲備;使我國深部大陸科學鑽探技術研發水平達到國際先進水平,為我國重大地球科學新發現和礦產資源儲量快速增加提供技術保障。
1.2.3.3 國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)
為了協調世界范圍內的大陸科學鑽探活動,減輕各國在實施該項活動時的成本和風險,實現成果共享,最終促進大陸科學鑽探在地學研究中的推廣應用,1996年2月由德國、美國和中國發起成立了「國際大陸科學鑽探計劃(ICDP)」,其總部設在位於德國波茨坦的德國地學研究中心(GFZ)。ICDP成立至今已滿20年,共有25個成員,包括德國、美國、中國、日本、波蘭、加拿大、奧地利、冰島、挪威、義大利、西班牙、瑞典、法國、以色列、捷克、南非、芬蘭、紐西蘭、瑞士、印度、荷蘭、英國、韓國和比利時共24個國家,以及聯合國教科文組織(UNESCO)1個團體成員。該計劃從啟動以來,已資助了數十個科學鑽探項目,不斷還有新的國家和團體加入或申請加入該計劃。我國的「中國大別-蘇魯超高壓變質帶大陸科學鑽探項目」、「青海湖科學鑽探項目」和「白堊紀松遼盆地大陸科學鑽探項目」先後被列為ICDP項目,得到了國際大陸科學鑽探計劃組織的資助。
6. 德國亥姆霍茲聯合會的研究中心
亥姆霍茲共包括18個國家級的研究中心,有31,745多名科技人員利用最現代化的科學設備,特別是大型儀器和裝置,從事從天體物理學(Astrophysics)、生物學(Biology)到細胞學(Cell Research)各方面的研究。這些研究設施同時也向全世界的學者開放。作為代表國家的科研人員,亥姆霍茲的科學家們非常明確自身的使命:為解決社會發展所面臨的重大問題貢獻自己的一份微薄之力。 阿爾弗里德·瓦格納極地與海洋研究所(AWI) 阿爾弗里德·韋格納研究所的研究人員主要從事極地、海洋與氣候方面的研究。他們希望揭示由於自然原因和人類活動所引起的地球環境系統的變化。 德國電子同步加速器(DESY) DESY是世界領先的加速器研究中心之一。DESY開發、建造和運作大型的加速器設施,用以物質結構方面的研究。DESY把成像科學和粒子物理學緊密結合,這在歐洲是獨一無二的。 德國癌症研究中心(DKFZ) 位於海德堡的德國癌症研究中心致力於對癌症產生的原因及其治療方法的改進進行分析與研究。 德國航空航天中心(DLR) 總部位於科隆的德國航空航天中心是德國在航空航天領域進行研究與技術研發的國家級研究中心。同時,DLR也在能源和交通運輸等研究領域處於領先地位。 德國神經退行疾病研究中心(DZNE) 自2009年4月30日起,德國神經退行疾病研究中心成為亥姆霍茲聯合會新的正式成員單位。該中心主要研究神經退行疾病,比如帕金森症和痴呆症的新預防措施和治療方案。 於利希研究中心(FZJ) 於利希研究中心的主要研究領域集中在如下五個方面:物質結構、能源、信息、生命和環境。 亥姆霍茲重離子研究中心(GSI) 位於達姆施塔特的GSI利用現代加速器裝置開展物理學基礎研究,同時,它也從事生物物理和輻射醫學的研究。 亥姆霍茲基爾海洋研究中心(GEOMAR) 該中心的研究包括從海底地質學到海洋氣候學的所有現代海洋科學有關方向的跨學科研究。 亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心(HZB) 亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心(HZB,前身為HMI)主要對新材料和復雜工程材料進行研究。其研究中專注於材料的技術特性和微觀結構之間的關系。太陽能研究,特別是新型太陽能電池材料的開發,是該中心的另一個核心研究領域。 亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心(HZDR) 在強場環境和超微尺度下,物質是如何運動的?惡性腫瘤如何在其早期發現並進行有效治療?如何保護人類和環境遠離技術進步所帶來的負面風險?亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心的科研人員的工作就是為了回答上述問題。 亥姆霍茲感染研究中心(HZI) 位於布倫瑞克的亥姆霍茲感染研究中心主要對傳染病及其預防與治療進行研究。 亥姆霍茲環境研究中心(UFZ) UFZ的主要研究對象是人口密集、環境受到破壞的地區人類與自然環境之間的相互關系。UFZ所提觀點和方法的主要目的是為了保護人類後代生存所需的自然根基。 亥姆霍茲吉斯達赫特材料與海洋研究中心(HZG) 未來我們如何獲取能源?我們如何應對氣候變化帶來的威脅?醫學可以如何幫助我們應對人口變化帶來的影響?亥姆霍茲吉斯達赫特材料與海洋研究中心的科研人員從事的研究將為這些問題提供答案。 亥姆霍茲慕尼黑研究中心—德國環境衛生研究中心(HMGU) 位於諾伊爾貝格的亥姆霍茲慕尼黑研究中心主要從環境因素與遺傳素質的交互作用的角度對復雜生命系統進行研究。 亥姆霍茲波茨坦研究中心—德國地學研究中心(GFZ) 亥姆霍茲波茨坦研究中心主要從事如下方面的研究:測地學、地球物理學、地質學和礦物學以及地球化學。 卡爾斯魯厄理工學院(KIT) 卡爾斯魯厄理工學院(KIT)由亥姆霍茲聯合會的成員單位卡爾斯魯厄研究中心與卡爾斯魯厄大學合並而成。根據一項關於KIT合並的議案,巴登符登堡州議會已經一致同意合並與2009年10月1日起正式生效。合並將有助於提高學院的國際科研競爭力,同時促進其在自然科學和工程技術領域的教學。 馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心(MDC) 馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心位於柏林布赫,它將微生物學方面的基礎研究與臨床研究相結合,以此開發診斷和治療嚴重疾病的新方法。 馬克斯-普朗克等離子體物理研究所(IPP) 位於伽興的IPP主要專注於核聚變方面的研究,其研究目標是在地球上模擬並力爭實現太陽釋放能量的方式。
7. igs的一般性介紹
資料中心分工作資料中心、區域資料中心和全球資料中心三個層次。
工作資料中心:負責收集若干個GPS跟蹤站的觀測資料,包括通過遙控方式收集一些遙遠的無人值守的跟蹤站的資料,並對觀測的數量、觀測的衛星數、觀測的起始時刻和結束時刻等指標進行檢驗。將接收到的原始的接收機格式轉換為標準的RINEX格式。最後將合格的觀測資料傳送給區域資料中心。
區域資料中心:負責收集規定區域內的GPS觀測資料,然後傳送給全球資料中心。進行局部區域研究工作的用戶可從區域資料中心獲取自己所需的資料。
全球資料中心:負責收集全球各GPS跟蹤站的觀測資料以及分析中心所產生的GPS產品。IGS的分析中心可從全球資料中心獲取所需的全球觀測資料,還可獲取自己所需的IGS產品。IGS有三個全球資料中心,以增強整個系統的可靠性,減少用戶數據傳輸的路徑長度。 分析中心從全球資料中心獲取全球的觀測資料,獨立地進行計算以生成GPS衛星星歷、地球自轉參數、衛星鍾差、跟蹤站的站坐標、站坐標的變率以及接收機鍾差等IGS產品。IGS共有7個分析中心,它們是:
CODE:位於瑞士伯爾尼大學的歐洲定軌中心;
NRCan:加拿大自然資源部的大地資源部;
GFZ:德國地球科學研究所;
ESA:歐洲空間工作中心;
NGS:位於馬里蘭州的美國國家大地測量局;
JPL:位於美國加州的噴氣推進實驗室;
SIO:位於美國加州的斯科利普斯海洋研究所。 中央局(Central Bureau)負責協調整個系統的工作。此外,中央局還設有一個信息系統(CBIS),用戶也可從CBIS獲取所需的資料。管理委員會(International Governing Board)負責監督管理IGS的各項工作,確定IGS的發展方向。
8. 有誰知道2012年12月21日世界末日的傳說
關於2012年12月的一些材料整理
1. 水晶頭骨之迷中講到2012年12月21日太陽下山之後,世界變化,只有非洲和中國西部地區部分人存活
2.科學預測2012年地球磁極顛倒,前幾次分別導致了冰川時代和大洪水等事件
3.俄羅斯人預測2009年世界大戰爆發,核危機
原子彈爆發
4.一個學齡前班的孩子突然說起古maya語,大概意思是說要凈化地球, 時間是2012年
5.藏僧預言:2012年全球爆發核戰神將顯現干預
6.2012年,太陽磁極也會顛倒
7.星相上,2012年將出現大十字,土木相沖,日月相沖,這代表流血和死亡,上次十字發生在伊拉克戰爭
德國科研中心所屬的赫爾曼-馮-黑爾姆霍爾茨聯合會(GFZ German Research Center )一直致力於地球磁場的研究,該研究機構的地球物理學家曼德拉表示:「南大西洋的地球磁場已經出現了這些變化,該地區的磁場與地球其他地區相比較弱,僅為一般磁場的三分之一」,甚至在我們發現新的磁場變化以前,南大西洋的磁場已經出現了相當反常的現象,目前那裡已經是地球磁場最薄弱的地區,這意味著地球的磁場保護網在該地區已經出現了凹陷。丹麥哥本哈根大學(University of Copenhagen )的地球物理學家奧爾森(Nils Olsen)與曼德拉合作,二人共同確立了一個地核流體的模型,該模型計算出的結果與衛星檢測到的地球磁場變化結果一致。
由於地球磁場的弱化已經使南大西洋區域磁場出現反常,並將嚴重影響衛星等航天器的運行。失去了地球磁場的保護,來自太陽的輻射風暴將會干擾衛星上的電子設備。曼德拉解釋稱:「對於衛星來說,這是個極為嚴峻的挑戰。太陽的輻射風暴和一些高能粒子將會使衛星的信號受到影響,並與地面失去聯系。」太陽風和其他來自太陽的輻射正在頻繁地對地球進行轟炸,磁場在遭到這些襲擊後為地球形成了氣泡保護膜,但是這種強有力的保護也並非密不透風。2006年發生的一次巨大的太陽輻射風暴使一些衛星出現了短暫的失靈。國際空間站的宇航員們也不得不進入保護區,避免暴露在核輻射之下。在過去的150年裡,地球的磁場已經減弱了近10%。目前曼德拉和奧爾森正根據新的觀測數據繼續對模型進行修正,希望能對其進行完善,以便能精確的預測將來地球磁場的變化。
地球的磁場到底有多大呢?它向太空綿延58000公里,保護著我們的星球。地核能夠導電,它好像一個巨大的電磁鐵,地球磁場就是它在旋轉過程中產生的。這些磁場形成了一個淚珠形狀的氣泡保護在地球表面,從而對地球上的生物形成保護膜,避免它們受到來自太陽高能的輻射。在地球漫長的歷史中曾出現多次磁性逆轉(magnetic reversal)的現象,最近一次發生在78萬年以前。當地球南北磁性逆轉後,新的磁極需要經過一段時間後才能重新確立和恢復。科學家證實,下一次磁性逆轉即將發生。
一項最新的研究表明,地球總磁場的弱化將會持續數百甚至上千年,直到最後磁場完全消失殆盡,但地球磁場在幾個月的微小而頻繁的變化都會使衛星失去保護,而這是科學家無法解決的問題。用過去9年衛星數據設立的模型可以獲悉,地核內的流體運動改變地球的外圍磁場的過程。這是科學家們首次發現地球磁場僅在數月內就有可能發生如此巨大的變化。
了解歷史的朋友可能都知道 消失的瑪雅文明吧..瑪雅人在一瞬間全部消失..誰也不知道他們去了哪裡.至今,這仍是一個密團.但是.瑪雅人留給我們太多的問題了...他們的預言百分之99都變成了現實..他們預測到了汽車,飛機的生產日期.有些親可能會問.他們怎麼會知道以後有一種東西叫做汽車..這也正是奇怪的地方.在埃及.一些瑪雅文明研究者.在他們生活的地方和一些石頭上發現了這些.他們預測了希特勒出生和死亡的日期..完全一樣....
人類歷史上的3次大浩劫...其中一次就出現的瑪雅人身上..即使他們預測到了也改變不了.....那一次..就是上面我所說的 消失的瑪雅文明.
依照瑪雅歷法,地球由始到終分為五個太陽紀,分別代表五次浩劫,其中四個浩劫已經過去
當第五個太陽紀來臨,太陽會消失,大地劇烈搖晃,災難四起,地球會徹底毀滅,按照馬雅歷法是三一一三年,換算為西歷便是二○一二年十二月二十二日。
雖然很多民族都有末日預言,但為何瑪雅人所說的末日預言,會受到人們的重視,原因是瑪雅歷法的計算,非常准確,從瑪雅人的歷法得知,他們早已知道地球公轉時間,是三百六十五日又六小時又二十四分二十秒,誤差非常之少。另外對於其他星體的運行時間,在計算上亦非常准確,對於數學上「○」的單位數字,早在三千年前,瑪雅人已經使用
而且他們所繪制的航海圖.比現在任何一個都要精確...
瑪雅人說2012年12月21日的黑夜降臨以後,12月22日的黎明永遠不會到來...
而他們預測世界末日的毀滅方式是...人類自殺...剩下的人自相殘殺....美國航天局和世界上一些著名的語言家都證實了瑪雅的預言..
當然...這些並不絕對....只是有一點...瑪雅人所說的2012年...地球將會發生重大的改變...這是肯定的...
接下來的更加KB:::
人類經過5次文明(我也不太相信)
五次文明是這樣的:
一。根達亞文明,(超能力文明)1米左右,男人有第三隻眼,翡翠色,功能各有不同。有預測的,有殺傷力的等等。。。女人沒有第三隻眼,所女人害怕男人。但是女人的子宮有能神的能力,女人懷孕前會與天上要投生的神聯系,談好了,女人才會要孩子。此文明毀於大陸沉沒。
二。米索不達亞文明(飲食文明,注意,不是美索不達米亞)這個文明是上個文明的逃亡者的延續。但是人們把以前的事忘卻了,超能力也慚慚消失了。男的第三隻眼開始消失。他們對飲食特別愛好,發展出各色各樣的專家。這次文明在南極大陸,毀於地球磁極轉換。
三。穆里亞文明(生物能文明)上個文明的逃亡者的延續,他們的先祖開始注意到植物在發芽時產生的能量,這個能量非常巨大,經過一個世紀的改良發明了利用植物能的機戒,這個機器可以放大能量,該文明毀於大陸沉沒。
四。亞特蘭締斯文明(光的文明)繼承上個文明,這里用繼承,不用延續是因為,亞特蘭締斯來自獵戶座的殖民者。他們擁有光的能力。
早在穆文明時期亞特蘭就建立了。後來這兩個文明還打核戰爭。
五。我們存在的文明 (情感的文明)會使用情感,於2012年12月冬至滅絕
展望新時代
9. 泥頁岩氣
泥頁岩氣是一種非常規天然氣資源,是常規油氣能源的重要戰略接替。近年來,美國泥頁岩氣勘探開發取得了重要突破,產量快速增加,引起了世界各國的廣泛關注。
2011年4月5日,美國能源信息署(EIA)公布了其對全球泥頁岩氣資源的初步評估結果。結果顯示,全球14個地理區域(美國除外)、48個泥頁岩氣盆地、70個泥頁岩氣儲層、32個國家的泥頁岩氣技術可采資源量為163×1012m3,加上美國本土的24×1012m3,全球總的泥頁岩氣技術可采資源量升至187×1012m3。其中,中國的泥頁岩氣技術可采資源量為36×1012m3,排名世界第一(約佔20%),其後依次是美國(約佔13%)、阿根廷、墨西哥和南非(表1.1)。
表1.4 美國主要產氣泥頁岩基本特點
美國泥頁岩氣主要產於泥盆系、石炭系、侏羅系和白堊系。開發深度范圍為152~4115m,其中,生物成因泥頁岩氣開發深度范圍為152~671m,熱成因泥頁岩氣開發深度范圍為914~4115m。富有機質泥頁岩凈厚度范圍為6~183m,多數在30~90m之間,成熟度為0.4%~4.0%。有機碳含量變化范圍為0.45%~25.0%,其中低熱演化泥頁岩有機碳含量范圍為0.5%~25.0%,中高演化泥頁岩有機碳含量為0.45%~14.0%。低演化泥頁岩孔隙度為9.0%~14.0%,高演化頁岩孔隙度為1.0%~10.0%。泥頁岩含氣量變化范圍為0.4~9.9m3/t,Barnett頁岩含氣量最高,在8.5~9.9m3/t之間,Lewis含氣量最低,在0.4~1.3m3/t之間。在開發過程中,Antrim和New Albany兩套低演化泥頁岩產一定量的水,其餘幾套頁岩不產水(表1.4)。
泥頁岩氣井生產周期長,一般30~50年,根據對Barnett的測算,泥頁岩氣開采周期最長可達到80~100年,且多數不產水,這與煤層氣、緻密氣有顯著區別。
泥頁岩氣的成功開發,也帶來了頁岩油產量的增長。2008年以來,美國陸續在多套泥頁岩層系中產出了頁岩油,例如 Monterey頁岩、Bakken頁岩、Barnett頁岩、Woodford頁岩、Eagle Ford頁岩及Marcellus頁岩等,相關理論研究正在展開。
經過多年的探索實踐,美國已形成了先進有效的泥頁岩氣開發相關技術,包括水平井導向鑽進、儲層壓裂改造、微地震監測、CO2驅氣及節水減污等技術。在良好的市場和政策條件下,這些先進技術的大規模推廣應用降低了開發成本,大幅提高了產量。
在國家政策、天然氣價格和技術進步等因素的推動下,泥頁岩氣已成為美國最重要的非常規天然氣資源。美國地質調查局(USGS)完成了大量區域性和基礎性泥頁岩氣資源的調查評價和研究工作,特別是對重點盆地和重點地區開展的泥頁岩氣資源評價,極大地促進了泥頁岩氣資源的勘探開發。目前,美國已經掌握了從地層評價、氣藏分析、鑽完井和生產的系統集成技術,也產生了一批國際領先的專業技術服務公司,如哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯等公司。圍繞泥頁岩氣開采,美國已形成一個技術不斷創新的新興產業,並已開始向全球進行技術和裝備輸出。
近兩年,由於美國泥頁岩氣產量的快速增長,其國內天然氣價格並沒有受到國際油價大幅度上升的影響,是世界三大天然氣消費市場(北美、歐洲、亞太)中價格最低的地區。
(2)加拿大
加拿大是繼美國之後,取得頁岩氣商業開發成功的第二個國家,2007年,位於不列顛哥倫比亞省東北部的區塊已開始投入商業開發,其後加大了泥頁岩氣的研究投入和勘探開發力度。泥頁岩氣資源主要分布於不列顛哥倫比亞省、艾塔省、薩斯喀徹溫省、南安大略地區、魁北克低地以及濱海諸省,其中不列顛哥倫比亞西部地區的白堊系、侏羅系、三疊系和泥盆系的泥頁岩氣資源最為豐富。
目前,加拿大天然氣供應量已佔據了北美市場近50%的份額,不列顛哥倫比亞省東北部地區是其天然氣主要產區。過去10年中,該省天然氣產量的增長主要來自於非常規天然氣,即泥頁岩氣和緻密砂岩氣。2011年,加拿大國家能源局和不列顛哥倫比亞省能源和礦業廳聯合發表的一份報告表明,不列顛哥倫比亞省東北部的霍恩河盆地可能成為北美第三大泥頁岩氣產區,僅次於美國的Marcellus和Haynesville頁岩氣藏。雖然霍恩河盆地頁岩氣資源非常豐富,但加拿大國家能源局局長戴維森表示,目前還不確定現有的經濟狀況能否允許全面開發,而且也不能確定什麼樣的開采方式是可以採用的。這也就意味著這里的泥頁岩氣開發還面臨著諸多挑戰。
(3)歐洲
「歐洲泥頁岩氣研究計劃」(GASH)於2009年在德國國家地學研究中心(GFZ)啟動。此項計劃由政府地質調查部門、咨詢機構、研究所和高等院校的專家組成工作團隊,擬通過6年時間共同推動完成。工作目標是通過收集歐洲各個地區的泥頁岩樣品、測井試井和地震資料數據,建立歐洲的泥頁岩資料庫,與美國的含氣泥頁岩進行對比研究,在此基礎上尋找和發現泥頁岩氣以滿足當地和區域的需求。計劃的資助方包括挪威國家石油公司(Statoil)、埃克森美孚(Exxon Mobile)、法國天然氣蘇伊士集團(GDF Suez)、道達爾(Total)、斯倫貝謝(Schlumberger)、Wintershall、Vermillion、Marathon Oil、Repsol和Bayemgas等10家大型油氣公司。參與機構主要有德國國家地學研究中心(GFZ)、法國石油研究院(IFP)、荷蘭應用科學研究組織(TNO)等3家大型研究機構,英國、德國、荷蘭的多所高等院校,以及超過20個國家和地方地質調查局。
歐洲的非常規天然氣勘探開發主要集中在波蘭、奧地利、瑞典、德國和英國。據預測,歐洲的非常規天然氣產量2030年最高可達600×108m3/a,其中波蘭的產量最高,其他的則來自瑞典、德國、法國、奧地利和英國等國家。目前,波蘭已鑽11口泥頁岩氣探井,預計2014年實現商業化開采,並逐步實現燃氣自給,隨著技術的進步,開發成本有望大幅度降低。
(4)其他國家和地區
印度主要評估了坎貝、克里希納戈達瓦里、高韋里和達莫德爾等盆地的泥頁岩氣資源量,並在西孟加拉邦東部達莫德爾盆地實施了一口泥頁岩氣探井,在1700m左右地層中發現了泥頁岩氣,初步估算泥頁岩氣的分布范圍超過12000km2。
澳大利亞泥頁岩氣技術可采資源量約11×1012m3,主要分布在中南部、西部和東部的Cooper,Perth,Amadeus,Georgina和Canning等盆地中,其中在Perth,Cooper,Canning盆地泥頁岩氣的勘探開發已經取得了一定的進展。
阿根廷積極開展泥頁岩氣勘探開發。美國能源信息署的一份報告顯示,阿根廷泥頁岩氣技術可采資源量約為21.9×1012m3,居世界第三位,占拉丁美洲泥頁岩氣儲量的1/3。阿根廷在Neuquen地區泥頁岩氣勘探獲得重大進展,該區頁岩氣可采資源量約為7×1012m3。
南非泥頁岩氣資源主要分布在Karoo盆地南部,目前已開展頁岩氣勘探開發工作。該地區二疊系的Whitehill地層是泥頁岩氣有利目地層,Shell公司正在該區進行頁岩氣勘探開發。
其他國家,如墨西哥、哥倫比亞、委內瑞拉、土耳其、巴基斯坦等國家了開展了不同程度的泥頁岩氣勘探開發工作。
10. 德國gfz怎麼樣
GFZ Deutsches GeoForschungsZentrum Helmholtz-Zentrum Potsdam
是德國國家地理研究中心, 國家級科研機構。