熱力学と触媒のジャーナル
オープンアクセス

概要

過去の気候変動を推測するためのボーリング孔古温度測定法の評価と評価

劉佳*、張廷俊

ボーリング孔温度深度データから地表温度履歴 (GSTH) を推定する問題は、他のほぼすべての地球物理学的逆問題と同様に、ノイズの存在による不安定性が特徴です。問題をパラメータ化して最適化する方法が異なるため、解決策は方法に依存します。この研究では、現在広く使用されている機能空間反転 (FSI) と特異値分解 (SVD)、および新しく開発された基本解法 (MFS) と Tikhonov 法を含む 4 つの方法で得られた結果の分析を試みます。4 つの方法はすべて、1 次元熱伝導理論に基づいています。さまざまな方法の有効性を評価するために、ノイズを含む合成地中温度プロファイル データを作成し、さまざまな方法を比較しました。GSTH を説明する 5 つの数学モデルを分析します。(1) ワンステップ信号、(2) シングルランプ信号、(3) 滑らかなシングルランプ信号、(4) 正弦波信号、(5) 混合正弦波信号です。これらの原因から生じる可能性のある差異を排除するために、4 つの方法で同じ順方向ソルバーと空間および時間の離散化を使用します。4 つの逆法は、関係する GSTH の変動傾向について同様の結果をもたらします。ただし、推定された GSTH は、変化のタイミングと大きさの詳細が異なります。4 つの方法の有効性は信号に依存し、正弦波信号は MFS 法によって確実に反転でき、他の種類の信号は小さなレベルのノイズを追加すると Tikhonov 法によって正確に再構築され、FSI はノイズの抑制に優れています。