地球物理学报杂志

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地球物理学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chinese Journal of Geophysics

  • 11-2074/P 国内刊号
  • 0001-5733 国际刊号
  • 1.73 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
地球物理学报是中国地球物理学会;中国科学院地质与地球物理研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1948年创刊,目前已被维普收录(中)、Pж(AJ) 文摘杂志(俄)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。地球物理学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:大气物理学·大地测量学、地球动力学·地震学、应用地球物理学

地球物理学报 2007年第02期杂志 文档列表

电离层预报模型研究327-337

摘要:当利用无线电电磁波进行远程通信、卫星导航时,传递信号要受到电离层的影响,因此,对电离层中电子含量的研究显得特别重要.虽然国际上有几种电离层的电子含量预报模型,但其预报只能精确到电子含量的50%-60%.本文提出了一种新的电离层电子含量预报方法:即用球谐函数对IGS(国际GPS服务)所给出的离地面450km高的球面上的每一网点的电离层电子含量进行拟合,对不同的时间所得到的拟合系数所形成的时间序列用时间序列分析理论中的ARMA(p,q)模型进行预报,从而实现全球的电离层电子含量预报.利用本方法对2004年和2005年IGS所给电离层电子含量资料在地理框架中做了分析预报,5天内电子含量预报相对精度在90%左右.

主动空间试验中空间电荷波向电磁波的转换338-345

摘要:本文理论分析了电子束沿地磁场穿越均匀、磁化等离子体密度跃变区域时,在弱磁场近似、哨声波激发、低频近似等几种典型情况下电子束流空间电荷波(Space-charge wave)向电磁波的转换.先运用小信号假设求得电子束入射进均匀各向异性冷等离子体之后的色散关系和空间电荷波波数,然后借助于电磁波分量和电子束速度的边界条件,求解电子束在等离子浓度发生变化区域激发的波振幅,在几种典型情形下推导出空间电荷波转换为电磁波之间转换系数的近似解,给出了相应波辐射的坡印亭(Poynting)矢量表达式.结果表明,在渡越辐射(Transition radiation)情形下电子束可以在空间等离子体中激发出阿尔芬波(Alfven wave)和哨声波(Whistler wave).所得结论可用于对主动空间试验结果的分析.

GPS无线电掩星技术反演大气参数方法对比346-353

摘要:无线电掩星技术是一种探测地球大气的崭新途径.菲涅耳衍射反演是GPS掩星技术中基于物理光学原理的新的反演方法.文章研究了菲涅耳及几何光学方法的反演原理,利用GPSIMET数据分别反演得到了大气折射率及温度廓线.对比分析了菲涅耳衍射方法在10Hz、25Hz和50Hz三个采样频率下不同的反演结果,通过与几何光学反演结果及相应探空数据的对比分析,表明菲涅耳衍射反演得到的结果在对流层,特别是水汽含量丰富的区域中更为准确可靠.

地基热红外亮温遥感云底高度可行性的模拟研究354-363

摘要:本文利用Modtran4.0模式比较系统地研究了不同强度(以地面能见度表示)和不同类型气溶胶情况下,晴空和各种云所形成的天空红外亮温n(Infrared Brightness Temperature)随地面观测天顶角的变化,从中发现利用Tb观测来遥感云底高度CBH(Cloud Base Height)的可行性,以及定量分析气溶胶层的影响.并且根据模拟计算结果,推出了由地面温度和湿度来计算晴天和不同CBH的中低云天天顶Tb的统计算式,以及由观测Tb和地表温、湿值反演CBH的方法.从模式计算和试验的初步结果可以看出:对于低云和中云,地基观测的Tb对CBH的变化有相当的敏感性,因此可以用于CBH的反演.地面气溶胶(能见度和气溶胶类型)对天空背景Tb有明显的影响,必须加以订正.但由于其影响对不同天顶角的贡献有一定的规律性,因此有可能得到较好的订正.

云顶以下臭氧对TOMS反演臭氧总量的影响及反演方法的理论研究364-369

摘要:目前紫外后向散射反演臭氧总量的所有算法,都将云考虑成不透明的Lambertian反射体,并假定云顶有效反照率不随波长的变化而变化.然而本文通过模拟计算发现,由于云散射、瑞利散射、臭氧吸收三种作用的综合结果,云顶的有效反照率是与波长相关的,即使光学厚度比较大的云,辐射也可由云顶继续向下传输,因而会受到云顶以下臭氧吸收的影响.用V7方法进行反演,模拟计算结果表明:云的出现使得云顶以下,特别是云内光程增强,导致紫外波段的臭氧吸收衰减增大,所以反演出的臭氧总量值比真实值偏大,本文称这种现象为“云吸收效应”,并讨论了该效应的影响因子.最后,在辐射传输模拟的基础上建立一套反演算法,大大减弱了“云吸收效应”的影响.

机载激光雷达对青岛及周边海域的气溶胶探测370-376

摘要:工作波长为532nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL(Atmospheric Environment Detecting Airbome Lidar)装载在CMS-3807飞机上,于2005年11月7-11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测.此次实验的目的有两个:验证我国用于大气环境探测的激光雷达技术已经具备从地基向空基乃至天基发展的条件;获得青岛地区及周边海域边界层结构及大气气溶胶时空分布变化的特点.激光雷达的高时空分辨率为获取飞行路径上的边界层结构及气溶胶时空分布提供了可能.为了研究下垫面对边界层及气溶胶时空分布的影响,预定的飞行路径上包含了丰富的地形变化,有城市、丘陵、海区等.通过给出11月8日及11日的探测结果,不仅得到了不同地区边界层结构及气溶胶的时空分布特点,还可以看到冷锋、地形、地面气象场等因素对它们的影响.

湿饱和流中的Richardson数和不稳定的研究377-386

摘要:本文推导了干、湿饱和流中的尉数方程.选取华北的一次降水过程,利用模式输出资料计算并对比分析干空气、湿饱和流中威方程中的各项,发现干过程中水平风速的垂直切变对干尉数的变化和不稳定的影响占主导地位,而在湿过程中,湿饱和尉的分子(Brunt-Vaisala frequency,简称BVF)对尉数的变化及不稳定的影响可达到与分母相当的量级. 既然BVF在湿过程中对不稳定有非常重要的影响,我们寻找了更符合湿过程中实际情况的BVF表达式,以对威进行修正,从而更好地判断湿过程的不稳定.研究发现,由于考虑了气块的虚温效应和总的水物质混合比的变化,即考虑降水过程中部分液态水脱离气块,有效地减小了雨区的稳定性,使得修正后的湿威公式可能更适合于诊断雨区的不稳定.

古ENSO的研究进展387-396

摘要:本文对20世纪90年代后期逐渐在古气候学、古海洋学、地质学和古生物学等跨学科交叉领域中崭露头角的热点问题——古ENSO研究的前沿进展做了系统的总结和回顾.从观测和气候模拟两方面对集中于不同时间尺度的焦点问题进行展开,主要包括如下几个时段:早-中全新世的厄尔尼诺的减弱;末次冰期中的ENSO循环及其与高纬气候的联系;以及末次间冰期的ENSO现象.其中对早-中全新世时期的ENSO减弱的相对成熟的“岁差”机制做了详细总结,而对另两个时段的矛盾和问题做了简要整理和概括.建议在今后的古ENSO研究中,除观测外,要注意提高对古ENSO进行动力模拟研究的比重,两者相互配合来增加对ENSO循环和气候背景之间相互作用机理的理解,从而为今后全球变暖背景下的ENSO预测提供有意义的借鉴.

南极涛动异常及其对冬春季北半球大气环流影响的数值模拟试验397-403

摘要:利用IAPgL—AGCM模式考察了模式中与南极涛动异常相关的海温敏感区,发现南半球高纬海温异常能够强迫出南极涛动异常,而赤道东太平洋海温异常与太平洋南美型密切相关.研究了南极涛动异常对冬春季北半球大气环流及亚洲北部气温的影响,绪果表明,南极涛动加强,能够引起北半球高纬环流异常和欧亚西风加强,以及亚洲北部地表气温和850hPa气温显著增温.数值模拟支持了已有的诊断结果,也证实了冬春季节南极涛动异常下两半球高纬间的经向遥相关存在.

北太平洋对人为二氧化碳吸收的数值模拟404-411

摘要:采用一个开边界海盆尺度环流模式研究人为CO2在北太平洋的吸收和分布,并与闭边界模式的模拟结果进行了比较.模拟结果表明,西北太平洋和赤道东太平洋是两个重要的人为CO2汇.使用较大的等密度面扩散系数使得西北太平洋人为CO2通量增大,而赤道海区通量减小(RUN2).与闭边界模式相比,开边界模式中该两个区域的人为CO2通量都增加了.1800~1997年间,北太平洋共吸收入为CO2 23.75GtC(1Gt:1×10^15g,RUN1).副极地海区是人为CO2的一个重要输出区,能输出入为CO2吸收量的38%~54%,而20°N-30°N海区是人为CO2的一个重要贮存区,占整个北太平洋的24%.开边界对于10°N以南太平洋吸收和贮存人为CO2有很大影响.与基于观测资料的估计相比,虽然模式低估了西北太平洋的人为CO2的穿透,高估了东北太平洋的人为CO2的穿透,但总的说来,模式比较好地估计了人为CO2在北太平洋的贮存.

新疆北部汛期降水年际和年代际异常的环流特征412-419

摘要:新疆北部汛期(7~8月)降水量具有明显的年际和年代际变化.针对年代际、除去年代际后年际和不同年代际背景下年际变化三种时间尺度,利用NECP/NCAR再分析资料,分析相应的大气环流.结果表明,三种时间尺度降水变化的物理机制不同,年代际背景非常重要.新疆北部汛期降水异常时,欧亚中高纬环流系统具有相当正压结构的显著异常.从气候角度和年代际大气环流变化,提出新疆年代际增湿存在索马里越赤道急流到新疆的三段式水汽接力输送方式,索马里急流和热带印度洋是中亚和新疆的重要水汽补充源之一.

用去趋势涨落分析研究北京气候的长程变化特征420-424

摘要:无标度性广泛存在于自然界系统包括气候系统中,其特征之一是可观测量存在幂函数关系,它揭示了气候系统的复杂性.为探索气候可预测性的客观基础,运用去趋势涨落分析(DFA)方法对北京1870~2003年平均气温和1725~2003年降水序列进行了分析.结果表明,北京年平均气温和降水量均可划分为多个标度不变区域.在特定的标度域内,它们都表现出正长程相关的性质,为制作年际与年代际气候预测提供了理论基础.

基于绕月单卫星和双星测量的月球重力场恢复仿真分析425-429

摘要:月球重力场是月球科学研究的重要部分,是进一步了解月球内部结构和构造酌基础,也是我国探月计划“嫦娥工程”一个重要的科学研究内容.本文针对“嫦娥工程”,利用GSFC/NASA/USA的GEODYNII/SOLVE轨道分析软件,分析计算了利用单星跟踪数据恢复月球重力场的能力,同时模拟计算了双星跟踪数据在恢复月球重力场方面的能力,结合可能的工程环境我们对两种情况分别给出了30天、60天和90天的计算结果.计算表明双星相比于单星对月球重力场的中低阶位系数有比较显著的改善.

内核超速旋转及其对重力场的影响430-436

摘要:本文研究由内核超速旋转引起的地球重力场的变化.论述了内核具有三个主要特征:椭球形状,各向异性对称轴与内核自转轴重合,内核自转轴与地球自转轴之间存在夹角并绕地球自转轴进动.内核超速旋转引起地球体系物质的重新分布,导致重力场变化.通过研究内核超速旋转的运动规律,建立了内核超速旋转导致重力场变化的模型,给出了由于内核超速旋转而引起的整个地球表面的重力变化,其中,在假定了内核超速旋转速率为1°/a的前提下,历经一年的最大重力变化量级约为0.37uGal.

由空间大地测量得到的太平洋板块现今构造运动与板内形变应变场437-447

摘要:推导了板块的弹性运动方程.根据太平洋板块(PCFC)上空间大地测量的观测结果,建立了PcFC的弹性运动模型,该模型与板块实际运动状态的符合程度明显地优于刚体运动模型.研究表明:PCFC现今旋转的角速度比过去3Ma的平均值大0.0370/Ma;在PcFC内部存在明显的水平形变,在15°s以北和204.5°E以西地区存在一致的向西形变,北西与南西方向的形变速率分别为0.8~3.5mm/a与1.0~3.4mm/a;在板块的东南区存在一致的向东形变,北东与南东方向的形变速率分别为1.5~1.8mm/a与2.8~9.1mm/a.PCFC内部水平应变场的空间变化是有规律的,在PCFC的西北部,主压应变轴为NW—SE方向,主压应变率大于主张应变率;在PCFC的东南部,主压应变轴为NE—SW方向,主张应变率大于主压应变率;PCFC的东南边界是扩张边界,边界附近的主张应变率最大(平均为1.51×10^-9/a),主张应变轴基本上与洋中脊的扩张方向一致;PCFC的西北边界是俯冲边界,边界附近的主压应变率最大(平均为0.75×10^-9/a),主压应变轴基本上与太平洋板块的俯冲方向一致.

引潮力与潮汐应力对强震触发的研究448-454

摘要:本文讨论了在构造应力水平达到岩石破裂临界值时引潮力、潮汐附加应力的动态变化与地震序列之间的关系,选用了中国大陆1970年以来7级以上地震序列资料,分析了引潮力水平分量动态变化与强震发震时间之间的关系,结果显示在一定时空范围内前震、主震及余震序列发震时刻的引潮力存在优势方向,多数地震发震时刻与选取时段引潮力水平分量的方位角相位比平均值仅为35%;对于构造复杂地区,结果显示引潮力水平分量的方位角不仅存在一个优势方向,还明显存在其他优势方向,可能与发震构造有关.根据1966~1976年中国九大地震震源机制解计算潮汐正应力和滑动方向的剪应力及其变化率,结果显示多数地震发震时刻潮汐剪应力接近最大值.

渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合、加速沉降事件及其成因浅析455-464

摘要:为了考察渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合及加速沉降事件并探讨其成因机制,利用悬臂梁模型和二维挠曲回剥模型的正反演模拟,对济阳坳陷2条Ns向剖面新生代的构造演化进行了重建.正演计算表明,要反映14Ma的盆地结构,需要叠加断陷阶段及裂后不整合时期发生的构造抬升事件,叠加的构造抬升量在坳陷东北部比西南部大;反演计算表明,要恢复到14Ma的盆地结构,按照断层估算的拉张系数产生的热沉降不足以恢复当时的古水深.如果要通过人为增加构造沉降以恢复到14Ma的古水深,那么坳陷东北部比西南部需要更大的沉降量.结果说明.济阳坳陷在新生育时,除了水平伸展产生的岩石圈被动减薄外,可能还叠加了垂向因素引起的岩石圈主动减薄;14Ma以来发生的裂后加速沉降有从坳陷东北部向西南部推进的趋势.分析表明除了水平伸展诱发软流圈热扰动及随后快速热衰减外,岩石圈拆层作用、岩石圈地幔交代作用等主动因素,也会产生裂后不整合及加速沉降事件.

川滇及周边地区地壳横波衰减的成像研究465-471

摘要:利用由149个台站记录的中国地震年报、四川和云南区域地震台网观测报告的5897个近震的27530条横波振幅与周期资料,反演得到川滇地区及周边的地壳衰减Q0值(频率为1Hz时的Q值)空间分布图像、台站的场地响应以及由于介质衰减不同造成的震级偏差.结果表明,川滇及周边地区的地壳横波衰减Q0值在200—600范围内变化,平均值为400,横向变化显著.在川西-滇西北-保山地区、云贵交界-昆明-思茅地区以及海原-祁连、汾渭和东昆仑等活动块体边界带的Q0值明显较低,这些地区地震和构造活动相对活跃;而构造相对稳定的四川盆地、马尔康块体、桂西滇东断块以及鄂尔多斯、秦岭-大别等地区的Q0值则明显较高.此外,川滇地区大多数台站的场地响应都在1附近,仅有少数增益或衰减较大,达到2倍左右,且其分布无明显规律性.该区观测报告给出的大多数地震震级偏差不大于0.3,但也有少数震级偏差达0.4,其分布与介质品质因子Q0值分布相关,说明震级测定可能受地壳介质衰减横向变化的影响.