地球物理学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

地球物理学报 2005年第05期杂志 文档列表

电离层对流和极光区电集流的地磁链观测969-976

摘要：本文采用31个高纬地磁台站资料考察1997年5月15日一次中等磁暴期间极光区电集流和电离层对流的空间分布和时间变化;其中20站处于纬度60°N～80°N之间的西半球,而另11站是偶极磁经度约为120°E的欧洲IMAGE地磁站链.对此纬度链和经度链上各站1-min精度地磁资料的综合分析结果表明,极光区电集流中心的相对强度及其纬度位置是随世界时和地方时区不断变化的.电集流中心所处位置的变化可能是其中心的南北移动造成的,也可能是中心带与磁纬圈间的相互倾斜所致.另一方面,电离层对流形态和晨昏对流圈的经向跨度及其两端的位置是基本不变的.有关结论得到同期的非相干散射雷达EISCAT观测的证实和补充.

从空间飞行器注入电离层的调制电子束产生的电磁波辐射977-984

摘要：调制电子束入射进电离层等离子体中会激发电磁波辐射,根据不同试验条件和等离子体状态,激发电磁波的机制也不一样.本文主要讨论半无界稀薄调制电子束沿地球磁场力线从空间飞行器入射到电离层等离子体产生的电磁波辐射,其相应的辐射机理是由于束的纵向约束而产生的电磁波辐射.理论分析和数值计算结果显示,在满足切伦柯夫(Cerenkov)共振条件时,哨声波前向辐射方向图有一个尖锐的峰值,且随着电子束弛豫长度的增加,辐射功率值也相应增大,表明可以通过对电子束的适当调制增强电子束激发的电磁波辐射强度.

热带大洋对纬向和经向风应力的联合响应985-991

摘要：考虑了经向风应力和纬向风应力联合作用下热带大洋的响应问题.结果表明,只有一阶的经向风应力或具有辐合辐散的经向风应力才对最后的速度场和位势场造成影响.零阶的扰动温跃层和纬圈流受风应力的直接驱动和Kelvin波、Rossby短波的影响,而Rossby短波由经向风应力直接造成;二阶模则受风应力的直接驱动和Rossby短波的作用,同时经向风应力也产生了附加的Rossby短波.另外,在西边界处存在很强的暖水补充到赤道的现象,经向风应力有使暖水向赤道输送的作用,而西风应力使西边界处的暖水向东输送.

半个世纪来热带海洋风暴对中国大陆的影响992-999

摘要：本文利用美国海军台风警报中心(JTWC)提供的1945～2002年热带风暴路径资料统计分析了西北太平洋(NWP)和中国南海(SCS)风暴生成及登陆中国大陆热带风暴的时空演变特征.季节变化上,NWP风暴登陆主要集中于6～11月,SCS风暴影响主要集中在6～9月,但后者登陆总数比前者少.西北太平洋风暴在东南沿海(27°N,120°E)附近登陆的频次最高,在此以北随纬度急剧下降.年际变化时间尺度上,登陆大陆的风暴年总数与来自南海的年风暴数成正比.登陆我国的热带风暴年频数有明显的区域差异和显著的2～7年振荡.长期趋势上,两个海域的风暴年生成频数和登陆大陆的年风暴频数在58年中总体呈线性增长趋势,其中登陆频数增长趋势相对缓慢,但近几年登陆风暴数与生成风暴数都表现出减少的趋势.生成频数和登陆频数都呈现出年代际变化,其年代转换发生在1960、1970年和1990年前后.

2002年南海季风爆发前后西沙海区海-气通量交换及其变化1000-1010

摘要：利用2002年4月24日至6月20日在西沙海区进行的第三次南海海-气通量观测试验资料,采用涡相关法和TOGA COARE2.5b版本通量计算方案,计算了西南季风爆发前后海洋-大气间的通量交换,讨论了辐射、动量、感热通量、潜热通量、海洋热量净收支的时间变化特征及其与气象要素变化的关系.结果表明:西南季风爆发前后,太阳短波辐射、海面净辐射、潜热通量和海洋热量净收支变化特别强烈;通量变化受不同环境要素的影响:感热通量与海-气温差呈正相关关系,与气温呈明显的负相关关系.潜热通量与风速、海-气温差及海面水温均有正相关关系,其中与风速的关系最密切.动量通量(τ)主要随风速变化,它与风速(V)的关系可以表示为τ=0.00185V2-0.00559V+0.01248.

我国北方干湿演变规律及其与区域增暖的可能联系1011-1018

摘要：用中国地区60个站的月平均气温和月降水资料,计算了我国北方地区地表水分收支、蒸发等水分过程.以此为基础,分析了三北地区(西北、东北和华北)地表水分的历史演变规律及其与气温变化的关系,特别分析了和区域增暖的关系.结果指出:在北方地区,地表水分有其显著的演变规律,不同地区其变化规律不同.而实际蒸发和气温的关系存在明显的阶段性,在1965年前与1965年后的相关关系是完全相反的.分析的结果还指出:当前北方地区的普遍增温是干旱化加剧的主要原因.

沙漠-绿洲陆-气相互作用和绿洲效应的数值模拟1019-1027

摘要：本文利用一个已发展的陆面过程参数化方案与大气边界层模式耦合,模拟了半干旱区绿洲戈壁非均匀下垫面的陆面过程及其与大气边界层的相互作用,给出了"绿洲效应"这一自然现象垂直剖面上更为清晰、准确和细致的结构特征.数值模拟的结果与早前的许多观测实验结论相吻合,即"绿洲效应"具有明显的"冷岛效应"和"湿岛效应";它表现为在绿洲区域比戈壁沙漠区域环境温度低、湿度大、湍流动能输送弱,具有下沉气流而导致与周围戈壁沙漠区域产生水平输送环流.而更加细致地研究这些现象对于深入了解绿洲气候的形成和绿洲的维持机理具有重要的意义.

起伏地形下天文辐射分布式估算模型1028-1033

摘要：基于数字高程模型(DEM),建立了起伏地形下天文辐射分布式估算模型.模型全面考虑了地形因子对天文辐射的影响,只需DEM数据作为输入项,适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台.以1km×1km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了我国全年各月天文辐射的空间分布.结果表明:我国年天文辐射总量有明显的纬向分布特点,随着纬度的降低,年天文辐射总量由北向南增加;由于受坡向、坡度和地形遮蔽因子影响,山区天文辐射表现出非地带性分布特征.本文所提供的我国天文辐射数据产品,可作为基础地理数据供相关研究应用.

GMS 5资料反演地表温度的一个修正算法1034-1044

摘要：本文研究发展利用GMS 5/VISSR每小时卫星观测资料反演地表温度的方法,首先利用时空判断法进行云检测寻找晴空像元,然后从辐射传输方程出发,由实时探空资料求取大气上行、下行辐射率及大气透过率,根据由AVHRR-NDVI导出的地表比辐射率,用单时相双光谱分裂窗法反演得到地表温度.比较反演结果与54511站及其他中国基准站2000年地面0cm地表温度实测值,相对于国际上其他经验公式而言,本文算法在精度上有所提高.敏感性分析试验着重于大气衰减的影响.基于本文算法,给出了内蒙中东部地区地表温度连续4天的变化实例以及东亚部分陆地"纯晴天"地表温度图.

非构造形变对GPS连续站位置时间序列的影响和修正1045-1052

摘要：GPS观测得到的地壳形变场通常包含有构造形变与非构造形变二类信息,去除其中的非构造形变信息对于有效运用GPS数据研究构造形变场至关重要.本文运用国际卫星对地观测资料及各类地球物理模型,定量计算海潮、大气、积雪和土壤水、海洋非潮汐4项负荷效应造成的地壳非构造形变,并以此研究和修正这些非构造形变对中国地壳运动观测网络GPS基准站位置时间序列的影响.研究发现此4项负荷效应,特别是大气、积雪和土壤水,对于测站垂向位置的影响显著.通过模型改正可以使测站垂向位置的RMS降低～1 mm,占其总量的～11%.对于垂向时间序列的周年项部分,这一改正可降低其振幅的37%.研究还表明经过地球物理模型改正和周年、半周年谐波拟合改正的时间序列比起仅经过周年、半周年谐波拟合改正的时间序列更为平滑,表明地球物理模型改正对于消除非构造形变场的作用不是周年、半周年谐波拟合改正所能替代的.

青藏高原及邻区现今地应变率场的计算及其结果的地球动力学意义1053-1061

摘要：许多研究人员利用GPS测量的速度资料计算了地应变率场,但其结果差异较大.本文将地质统计学中的Kriging方法引入到GPS观测的速度场研究中,通过Kriging插值得到青藏高原及邻区均匀网格节点上的速度值,然后运用有限单元中形函数(Lagrange插值函数)的求导方法,计算每个网格单元积分点处的地应变率分量,从而获得青藏高原及邻区的地应变率场的分布.计算结果显示,青藏高原主体处在南北向受挤压、东西向被拉张的应变状态之中,但高原东部地区则正好相反,即南北向拉张、东西向出现挤压.青藏高原及邻区主应变率的方位与震源机制解中P轴、T轴的方向基本一致;最大主压应变率的高值区分布在喜马拉雅主边界冲断带及附近地区,高原内部出现主张应变率大于压应变率的现象,且高原内部处在拉张应变状态.面膨胀率结果也表明,喜马拉雅山及附近地区为面收缩区,而高原内部其他地区主要为膨胀区;最大剪应变率分布清晰地显示出青藏高原周边的主要断裂带轮廓.文中的应变率计算结果预示青藏高原及周边地区现今的地应变与较长期的地质活动之间有一定的继承关系.

伽师强震系列应力场的转向过程1062-1068

摘要：自1997～2003年,新疆伽师地区相继发生多次强震.取哈佛大学公布的伽师强震系列CMT(矩心矩张量解)解资料,由滑动矢量拟合法反演区域应力场.CMT解的系统聚类分析表现出3个阶段的时序特征.分析震源区应力场发现,1997年3月1日至2003年1月4日期间新疆伽师地区的应力场发生变化,2003年2月24日起,又恢复到基本应力场的方向,从而完成从基本应力场-变化应力场-基本应力场一次完整变动过程.结合区域受力状况和构造背景,讨论了新疆伽师强震系列应力场变化的成因,并且认为伽师强震系列具有体破裂的特征.

利用面波和接收函数联合反演滇西地区壳幔速度结构1069-1076

摘要：考虑到面波频散对介质S波速度、接收函数对界面深度的各自敏感性优势,综合利用面波和接收函数资料实现联合反演,求取滇西地区壳幔速度结构.本文利用适配滤波频时分析技术处理覆盖滇西地区的长周期面波资料,获得10.5～105.0s周期范围内的面波群速度频散,进而利用分格反演方法提取研究区内1°×1°网格纯路径频散;基于滇西地区宽频带三分量远震记录,经反褶积后得到台站下方的远震P波接收函数.联立面波纯路径频散信息和接收函数资料建立系统方程,利用阻尼最小二乘法实现联合反演,从而获得滇西地区壳幔S波速度结构.结果表明,滇西地区以红河断裂为界,东西两侧壳幔结构存在明显差异,断裂西侧约20km深度处存在一厚度为10km左右的低速层,而东侧并不明显;滇缅泰块体上的畹町、沧源一带属于上地幔低速区,而另一个地幔低速区则位于滇中块体上的康滇古隆起上,两处地幔低速区与大地高热流分布、强震活动具有较好的对应关系.

渤海湾盆地北西盆山边界地区泊松比分布1077-1084

摘要：泊松比做为了解地球内部介质一个非常重要的参数,在地震学上可以通过P波和S波速度的比值来确定.利用远震P波波形记录中包含的壳-幔速度间断面的Ps转换波及其多次反射/转换波信息,采用在地壳厚度～波速比平面上对接收函数转换波能量的叠加搜索方法,可以测定台站下方区域内地壳的平均厚度和泊松比.我们对渤海湾盆地北西盆山边界地区68个宽频带台站近两年的远震记录资料进行了处理研究,得到了该区域的地壳厚度以及泊松比分布.结果表明,渤海湾盆地北西盆山边界的泊松比值分布横向变化复杂,山区侧与盆地侧存在明显差异;山区侧泊松比值分布相对均匀,盆地侧变化剧烈,但存在小区域范围内(100～200km)的一致性,与地表出露岩石的对比表明:形成渤海湾盆地的新生代伸展作用在下地壳深度有明显的响应,从地震学上获得的泊松比分布对于了解该地区地壳物质组成可起到很好的约束作用.

盆地构造地震地面运动速度和加速度分布特征的数值模拟1085-1091

摘要：本文用错格实数傅里叶变换的拟谱法的数值模拟方法分析了地震波在冲积扇、盆地等不均匀地震构造体区域的传播过程和地面运动分布.结果表明,地震波由岩石区进入盆地结构后,在盆地内上下多次反射振荡,对地面建筑物可能形成多次连续的振动和破坏,仅有极少量地震波能量返回岩石区域中,这是防灾研究中值得注意的地面运动特征;地震波在盆地边界地质构造条件下,形成的地震波体波与次生面波动的叠加干涉形成了大振幅的地面运动,它可能导致建筑物的极大破坏;破坏峰值的空间位置可能远离岩石和盆地沉积层的边界或者地震断层的位置.

利用相对静力学强度测定1998年5月11日印度核爆的当量1092-1097

摘要：核爆当量是核试验的重要参数之一.许多地震学家对1998年5月11日在印度Pokhran地区的核试验(POK2)进行研究,给出了(12～60)kt的当量估计,近5倍的估计偏差引起了较为广泛的关注.基于全球数字地震台网宽频带体波资料,我们通过波形反演计算等效震源模型参数,包括静力学强度ψ∞、特征频率k、以及震源深度h和P波在自由表面的反射系数rpp,并利用相对的静力学强度估算了POK2事件的当量.我们发现Lay[1]在美国Nevada试验场(NTS)获得的相对静力学强度与当量的经验公式更适合印度核试验当量估计,并据此计算了这次试验的当量约36kt.这一结果支持1998年5月11日印度核试验的总当量低于60kt的观点.

基于小波包分解及AR模型的单通道地震波信号初至点检测1098-1102

摘要：地震波信号的初至点检测在核爆地震的自动识别中起着重要作用,本文描述了一种单通道地震波信号初至点检测方法,它是基于小波包分解及对大地噪声信号进行统计分析后建立的大地噪声模型--AR模型而提出的.文中对该方法进行了理论分析及实际地震波信号检验.研究结果表明,该方法对地震波信号具有很强的自适应能力,能定量确定初至点的位置.

雷达用于地震预测的基础实验研究1103-1109

摘要：为将雷达技术应用于地震预测,在实验室对花岗岩等不同岩性的27个岩石试样进行了加压实验观测研究,使用的雷达测量仪器是美国HP公司生产的专用RSC测量系统,观测8mm,2cm,3cm和5cm四个雷达波段,在加压的过程中自动连续测量岩石试样的雷达波反射强度随压力的变化,实验表明:反映岩石试样微波反射特性的雷达波反射强度随压力变化而变化,在实验的27个岩石试样中,无一例外,只是在不同试样、不同波段或不同极化方式的实验中存在变化幅度和趋势的差异.岩石试样反射波强度的相对变化量为百分之几到百分之十几,花岗岩的最大变化量达到20.2%(113号试样),砂岩的最大变化量达到27.9%(212号试样).实验结果为将雷达技术应用于地震预测、岩体及岩土工程稳定性监测和稳定性评价提出了实验依据,奠定了物理基础.