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地球物理学报 2007年第06期杂志 文档列表

一次行星际磁场南向突变的高纬电离层对流响应特征1623-1631

摘要：本文利用北半球的超级双极光雷达网数据，考察了一次行星际磁场南向突变时高纬电离层对流的响应特征，着重分析了响应的时间尺度．对所研究的事件，行星际磁场南北分量在1．5min内从＋7nT突变到-8nT，而在突变前后约40min内都保持相对稳定．结果表明，电离层对流的初始响应发生在磁正午附近，相对于行星际磁场突变到达磁层顶的时间有大约3min的滞后；响应与磁地方时有明显依赖关系，离磁正午越远，响应的滞后时间越长，晨昏两侧的对流响应比磁正午滞后约6min，磁午夜的对流响应比磁正午滞后约12min；对流重新趋于稳定的时间与磁地方时没有明显的依赖关系，该时间尺度约为10～14min．

基于NOAA／POES卫星观测的磁层相对论电子起源的初探1632-1638

摘要：本文利用低高度极轨卫星NOAMPOES的观测数据，并结合ACE卫星和Polar卫星的观测结果，研究分析了磁层相对论电子的起源．NOAA／POES卫星对于不同地磁活动时期相对论电子的分布和起源进行了较为详细观测，分析结果表明（1）亚暴期间注入磁层的能量电子可以为与磁暴相关的磁层高能电子暴提供种子电子；（2）太阳质子事件期间太阳风中的能量电子也可以为磁层中的相对论电子提供所需要的源．

海南三亚地区S4指数与C／N、ROTI的比较分析1639-1648

摘要：本文通过利用海南三亚站（18．34°N，109．62°E）GPS闪烁／TEC接收机2004年8月到2005年7月间观测数据，在对三亚地区闪烁初步统计分析的基础上，比较分析了观测数据中S4（幅度闪烁指数）和C／N（载噪比），S4和ROTI（TEC变化率标准差）的关系，同时对2004年11月7目的闪烁事件进行了具体的分析．通过比较分析得出：（1）三亚地区全年的闪烁强度具有明显的半年变化，在春秋季出现全年闪烁强度的最大值；（2）S4与C／N具有很好的负相关性；（3）ROTI可以作为由小尺度不规则结构引起闪烁出现的指示剂．

地磁场长期变化特征及机理分析1649-1657

摘要：将地磁场的总变化分为三部分：偶极场自身变化，非偶极场自身变化及非偶极场磁斑区通过对核幔边界（CMB）层环形电流的调制来影响偶极场的变化．本文利用国际地磁参考场模型（IGRF）1900～2000计算分析了地球不同深度地磁场分布及长期变化特征，且讨论了变化的可能机制．可以推论，地磁场西漂和倒转不仅是非偶极场引起，同时与偶极场有密切关系．

近60年全球大气环流经向模态的气候变化1658-1665

摘要：本文根据1948～2004年NCEP／NCAR1000hPa、500hPa、100hPa高度场逐月再分析资料，分析了近60年全球大气环流经向模态的气候变化．结果表明：近60年来第一模态从低层到高层都表现出高纬与低纬地区之间明显的反向变化关系，且随时间有明显的增强趋势．第一模态位相发生了相反的改变，低纬地区由负距平演变为正距平，高纬地区由正距平演变为负距平．1000hPa和500hPa高度场上的南半球比北半球变化激烈，而100hPa高度场上的北半球比南半球变化激烈．第二模态在1000hPa高度场上，主要表现为南极涛动（AAO）和北极涛动（AO），且两涛动在年际、年代际尺度上表现出明显的负相关关系；在100hPa高度场上，主要表现为南北半球高纬度地区之间的反向变化；500hPa高度场是1000hPa和100hPa的一个过渡层次，主要表现出明显的南极涛动（AAO）．第二模态可能是南北半球中高纬环流相互作用的桥梁．

东亚夏季风年代际变化的若干重要特征及两份大气再分析资料的异同1666-1676

摘要：本文利用ERA和NCEP／NCAR再分析资料，以及部分观测资料，研究了东亚夏季风年代际变化的若干重要特征、结果表明，东亚夏季风在20世纪70年代末减弱这一现象是普遍存在的，主要表现为江淮地区表面温度降低，海平面气压升高，出现偏北风异常．研究发现，这次年代际变化还体现在与东亚季风环流密切相关的重要环流因子，如西太平洋副热带高压、欧亚西风、澳大利亚高压、南极涛动等，它们在20世纪70年代末以后都进入高指数时期．此外，文章还揭示：ERA和NCEP／NCAR再分析资料在东亚夏季风年代际变化上基本吻合，但也有很多差别.

LASG耦合气候系统模式FGCM-1．01677-1687

摘要：本文描述了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG）最新发展的一个耦合气候系统模式的基本性能．该模式是在LASG灵活的全球耦合气候系统模式（英文缩写为FGCM）的初始版本FGCM-0的基础上发展而来的，是该系列耦合模式的第二个版本，即FGCM-1．0．FGCM-1．0通过一个通量耦合器将大气、海洋和海冰三个分量模式耦合在一起，其中海洋分量模式是LASG发展的一个涡相容分辨率（eddy-permitting）全球海洋环流模式，大气和海冰分量模式则为美国国家大气研究中心（NCAR）的大气环流模式CAM2和海冰模式CSIM4．耦合模式完整地考虑了海气界面上的动量、热量和淡水通量交换，尽管在模式中没有使用任何形式的人为的通量调整或者通量距平方案，模式还是比较合理地模拟出基本的气候形态．通过对该耦合模式长期积分结果的进一步分析发现，模式能够比较好地模拟出厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）以及印度洋偶极子事件的基本特征；与FGCM系列耦合模式的最初版本FGCM-0相比，FGCM-1．0模拟的北赤道逆流（NECC）和ENSO循环更加真实．

ERS-2 SAR反演海洋风矢量的研究1688-1694

摘要：SAR（Synthetic Aperture Radar）反演海洋风矢量是当今微波遥感领域非常有意义的前沿课题．本文首先介绍了星载SAR估算海面风向、风速的基本原理和三种主流反演算法，接着给出反演的流程图以及重要步骤．然后，以2002年5月7日香港地区ERS-2SAR海洋图像为例，对经典的SWDA（SAR Wind Direction Algorithm）-谱分析方法加以改进，求得具有180。模糊度的风向，并用香港天文台气象浮标实测数据消除了风向不确定性．最后，利用CMOD4 GMF（Geophysical Model Function，地球物理模式函数）计算得到海面上10m高的风速．与气象浮标站实测资料相比，利用ERS-2SAR图像获取的海面风向、风速的精度均较高．这一结果表明：如果对SAR预先进行ADC（Analogto Digital Converter）改正以及精确校准，结合改进的SWDA和CMOD4，可以获得高精度的风矢量．

“龙王”台风期间高频地波雷达数据分析1695-1702

摘要：OSMAR2003岸基高频地波雷达系统由武汉大学电波传播实验室研制并于2005年应用于福建沿海，能够全天候、大面积探测台湾海峡内海洋表面动力学要素．本文首先将0519号台风期间高频地波雷达的测量数据与局部点的浮标数据对比，然后又对大面积海域内雷达测量风场与QuikSCAT卫星遥感数据进行了对比分析．结果表明高频地波雷达较好地反映了台风期间台湾海峡内风场的空间分布及其发展变化情况，具有一定的灾害性海洋天气监测能力．

中国区域地理、地形因子对降水分布影响的估算和分析1703-1712

摘要：不同与以往基于最小二乘的多元线性回归方法，本文首次尝试将新型的第二代回归分析方法——偏最小二乘回归分析方法应用到中国区域的降水建模中．利用区域内394个气象观测站建站到2000年45年（及以上）的降水资料，建立了一个简单的年、季降水量和地理、地形因子（包括纬度、经度、地形高程、坡度、坡向和遮蔽度）的关系模型，估算了区域降水量中地理、地形的影响部分，并分析了这种影响的特征．结果表明，用此方法建立的模型能够解释70％以上的因变量的变异，相关系数基本都在0．84以上，经交叉有效性检验，模型的回归效果较显著．分析表明，在多元线性回归不适用的情况下，本文基于偏最小二乘法的简单模型能够比较准确地定性、定量地再现实际降水分布．

大地测量约束下的阿尔泰山岩石圈流变结构1713-1718

摘要：本文根据大地测量数据得到过去50年左右阿尔泰山富蕴区域形变场，破裂带中段的相对位移最大，平均速率达6mm／a，总体上表现为沿断裂的走滑运动特征．该形变场可以用1931年富蕴8级地震的震后黏弹性松弛模型进行模拟，反演得到下地壳黏滞系数为1．6×10^19～7．9×10^19Pa·s，上地幔黏滞系数为1．6×10^18～6．3×10^19Pa·s，与华北、Nevada等地区利用震后变形资料推算的黏度基本一致．根据该地区最佳黏弹性分层模型，最近五十年由于岩石圈下部应力松弛引起的地震破裂带两侧最大水平速率约为4mm／a．我们的研究表明：大陆7～8级大震在几十年后仍可能有可观的地表变形，GPS监测得到的现今变形场可能包含震后变形成分．

长江三角洲地区地形变特征的GPS监测和分析1719-1730

摘要：本文介绍上海地区GPS综合应用网SCGAN在长江三角洲地区地形变的监测和研究中所取得的成果．对监测到的长江三角洲地区振幅达5～6mm的垂向季节性运动的地球物理机制进行较深入的分析和研究．研究表明，通过对大气压、积雪和土壤湿度质量负载、非潮汐海洋质量负载、以及基岩的热胀冷缩等地球物理机制因素引起地壳垂向季节性变化的定量分析，可以较好地解释GPS的监测结果，对两者间存在的一些系统偏差做了定性分析．而对上海市区4个GPS基准站监测到的振幅近10mm的垂向季节性变化，在扣除地球物理因素后，剩余5mm垂向季节性变化与上海近几年每年定期采、灌地下水引起的地下水水位的周期变化有关．

长白山天池火山近期形变场演化过程分析1731-1739

摘要：对长白山天池火山区2002～2005年的4期水准测量数据、2000～2005年6期GPS测量数据以及1999年以来的定点地倾斜观测数据进行了系统处理分析，结果表明：（1）2000年9月～2002年6月期间，长白山天池火山地表变形很小，基本上处于较为稳定的状态．1993～1998年的lnSAR观测资料也未发现明显的地表变形；（2）2002～2003年，长白山天池火山出现了明显的地表形变异常变化，其水平形变表现为以天池火山口为中心的放射状膨胀运动，垂直形变则表现为近火山口的快速隆起，显示天池火山下部可能有岩浆压力增大变化；（3）长白山天池火山2003年以来的形变速率有逐年迅速衰减的变化特征，其最大水平运动速率已由2002～2003年期间的38．3mm／a衰减到2004～2005年的15．8mm／a，最大垂直形变速率则由2002～2003年的46．0mm／a衰减到2004～2005年的5．0mm／a．

利用ML振幅研究地壳横波Q值I：不同构造区的衰减特征1740-1747

摘要：本文利用《中国地震年报》中测定震级ML时所用的区域地震图中水平向的最大振幅及周期资料，研究了地壳内横波的衰减及介质品质因子Q0特征．结果表明，中国整个区域平均的Q0值为367，以华南地台最高，为460，塔里木盆地为442，鄂尔多斯高原为419，华北地区最低，为294，其次是川滇地区为295、由这个结果可知，Q0与地质构造之间存在明显的相关特征，在构造上稳定的克拉通地台，如塔里木盆地、鄂尔多斯高原、华南地台等具有较高的Q0值；而构造上活动的强烈剪切变形带和新生代扩张盆地，如川滇地区和华北断陷盆地往往是Q0值低的地区，这和Pn速度分布特征也很相似，在Pn速度高的地区地壳Q0值亦高，在Pn速度低的地区Q0值亦低．

华夏地块东南部地壳地震各向异性特征初步研究1748-1756

摘要：本研究采用SAM剪切波分裂分析方法，使用福建区域数字地震台网记录到的（1999年01月～2003年12月）的波形资料，挑选符合剪切波窗口条件的记录，得到华夏地块东南部地区（23°N～29°N，116°E～120°E）10个台站的剪切波分裂参数，研究结果表明，该区域快剪切波平均偏振方向为NW19．4°±42，6°，慢剪切波平均时间延迟为2，5±1，5（ms／km），快剪切波平均偏振方向对应该区的水平主压应力方向，闽东台站NW方向的快剪切波偏振优势方向揭示了NW向的水平主压应力和NW走向断裂的构造意义．两个闽西台站NE方向的快剪切波偏振优势方向与区域水平主压应力方向不一致，与NE走向的断裂一致，体现了局部构造和局部应力场的复杂性．本研究证实，位于活动断裂上的台站的快剪切波偏振方向的优势方向与断裂走向一致，位于海边或岛上的台站的快剪切波偏振方向较为离散，主要是受到不规则表面地形和断裂交汇的影响．慢剪切波延迟时间的空间分布特征，显示沿海地区慢剪切波延迟时间变化较大，而内陆地区则较为平缓．

使用纵波和横波走时层析成像研究菲律宾海板块西边缘带和南海地区的深部结构1757-1768

摘要：使用纵波震相及同台同源纵波和横波震相的走时资料及层析成像反演方法，分别给出了菲律宾海板块（PHP）和南海地区的纵波速度Vpf及同台同源的纵波和横波速度Vp和Vs结构．结果表明，（1）PHP与欧亚板块（EUAP）的俯冲接触关系随地段而异，在琉球海沟，PHP向EUAP之下俯冲深达400km；在台湾岛，EUAP先近陡直地俯冲到深度400km，然后折向PHP之下达到660km左右；在马尼拉海沟北段，俯冲板片几乎垂直达到660km附近；在菲律宾海沟，PHP向EUAP之下的俯冲深度超过660km．（2）南海地区之下是一个深达300～400km的宽阔低速区，并且大致在莺琼海盆与700km深处另一低速区曲折相通；在该宽阔低速区内部，有两个小而明显的低速区分别在海口火山和珠江口盆地下方．（3）对Vp和Vs及据其算出的容声速度Vb作分析发现，Vs和Vb的平均扰动量对深度的变化在一些深度范围内是反向的；年龄较大的太平洋板块俯冲体的Vs相对扰动量的平均值大于K的，而在较年轻的PHP俯冲体中则正好相反．

武清-北京-赤城二维地壳结构和构造1769-1777

摘要：对武清-北京-赤城剖面段的人工地震测深资料，利用常规地震测深方法进行处理与计算，目的是查明该地区二维地壳速度结构和构造的基本特征、断层的空间展布特征和深浅部地质构造环境等．结果表明，不同区域的地壳速度结构在纵向和横向上均具有明显的非均匀性．地壳呈层状结构，地壳厚度由武清的31．0km向北西至延庆逐渐加厚为40．0km．在北京下方壳内界面起伏较大，莫霍面在北京的北西方向有一急剧加深，在约加km范围内M面起伏变化达5．0km．根据地震波动力学与运动学特征，以及二维地壳速度等值线和地震界面起伏变化等特征，沿剖面推测了5条地壳浅部断裂．

传染型余震序列模型震后早期参数特征及其地震学意义1778-1786

摘要：研究中国大陆地区中强地震序列震后早期阶段（震后15天）ETAS模型参数的平均统计特征，据此讨论不同统计条件下的序列衰减及余震激发问题、宏观而言，模型参数b、p、α数值分布较为离散，不同统计条件下模型参数平均值的差异显著性不十分突出．详细对比不同统计条件下模型参数平均值的微小差异，b值随主震震级增大而增大，但b值随不同区域、不同主震断层类型或不同序列类型的变化不明显．P、α具有一定的区域特征，西南、西北P值略低于新疆及华北，表明西南、西北序列衰减相对较慢而新疆、华北序列衰减相对较快，华北α较低而西北α相对最高，意味着尽管华北序列衰减相对较快，但其激发高阶余震的能力却相对强，西北尽管序列衰减较慢，但序列结构单一，激发高阶余震的能力弱．P与主震断层类型关系不明显，即主震破裂性质不是决定序列衰减快慢的主要因素；α与主震断层类型有一定关系，走滑一近走滑型破裂所导致序列的α值最小、斜滑型次之、倾滑一近倾滑型最大，表明走滑一近走滑型序列激发高阶余震的能力最强、逆冲型最弱、斜滑型居中．P、α随主震震级增大而减小，意味着主震震级越高则序列衰减越慢、激发高阶余震的能力越强．不同类型序列P、α有一定差异，主余型序列P最小、孤立型P最大，表明相对而言主余型序列衰减最慢、孤立型序列衰减最快、多震型序列衰减速率居中．孤立型序列与主余型序列α大体一致、大干多震型序列的α值，即多震型序列激发高阶余震的能力相对最强，孤立型及主余型序列则相对较弱．