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 2009年第09期杂志 文档列表

地球物理学报杂志空间物理学·大气物理学·大地测量学

全球电离层TEC起伏特性分析2189-2194

摘要：利用全球电离层TEC地图（GIMs）数据，在已经建立TEC气候学模式的基础上，计算了1998年以来固定UT时间的全球TEC起伏指数σDGEC．采用偏相关分析方法对σDGEC与太阳活动（F107指数）及其起伏（dF107）、地磁活动（Ap指数）、季节变化因子（太阳偏置角）等因素，以及上述因素的非线性组合等的相关性进行分析，发现σDGEC与F107、Ap指数具有最强的相关性，与F107指数和半年变化因子的交叉项F107×S、F107指数的二次方具有较好的相关性，同时，与F107指数与年变化因子的交叉项F107×A及F107扰动指数偏离值（dF107）的二次方也具有一定的相关性．据此，以这些因子作为驱动量，建立了σDGEC的多元回归模型．鉴于σDGEC反映全球范围内电离层TEC起伏的平均特性，并与太阳活动F107指数、地磁活动Ap指数具有良好的相关性，为此我们建议，将全球TEC相对起伏指数σDGEC作为描述全球电离层扰动状态及电离层天气特征的一个新参量．

COSMIC大气掩星开环数据反演方法2195-2200

摘要：COSMIC星座GPS无线电掩星探测利用GPS开环接收技术提高低层大气观测数据的质量和对上升掩星事件的跟踪能力.开环掩星观测数据受到GPS导航数据调制的影响，在其数据后处理中必须消除该影响以获得高质量的科学反演结果.利用GPS导航数据调制码数据和利用开环数据本身内在的关系等两种方法可以消除该影响.将上述方法应用于COSMIC的掩星事件个例反演，获得了修复的大气附加相位数据；并利用几何光学近似反演方法和全谱反演方法，获得了射线弯曲角. 全谱反演方法获得的弯曲角及其温度反演结果与COSMIC数据中心的结果一致，说明我们的算法是有效的.

青藏高原对流层臭氧含量变化的太阳周期活动信号分析2201-2209

摘要：利用1979-1992年卫星TOR对流层臭氧数据库资料，以及同期太阳辐照度数据序列，考察青藏高原对流层臭氧含量变化与太阳辐射周期变化之间的关系.分析表明，青藏高原对流层臭氧分布表现出与太阳辐照度相同的变化趋势，存在着明显的太阳周期变化特征.逐月线性回归分析表明，太阳辐照度增加导致青藏高原对流层臭氧增加的正效应.在太阳周期内，太阳辐射增加可使青藏高原对流层臭氧、平流层臭氧和臭氧总量分别增加1.31、4.97、6.628DU，或4.07%、2.04%、2.28%.该特征与赤道太平洋地区完全相反，分析产生差异的原因，至少应包括两方面因素：一是背景大气NOX和水汽含量的差异；二是青藏高原频繁发生的平流层-对流层大气物质交换和输送. 关键词 青藏高原 对流层臭氧 TOR对流层臭氧数据库 太阳周期

我国南方夏季低频雨型的季节内水汽输送特征2210-2221

摘要：利用1962～2006年NCEP/NCAR再分析资料，采用对历史个例进行合成分析的方法，研究了异常降水中心分别位于长江以南区域的江南型和长江-淮河流域的江淮型低频雨型的季节内水汽输送特征.研究表明，江南型的总水汽输送主要来源于孟加拉湾，并经中南半岛和南海输入江南区域；江淮型的总水汽输送主要直接来源于南海，但水汽源地主要为印度季风区.对于水汽输送异常，江南型和江淮型具有明显不同的特征.江南型的水汽输送异常主要来源于热带西太平洋-南海，中纬度西风带和中高纬度南下的水汽输送异常的贡献次之；而江淮型的水汽输送异常主要来源于热带和副热带西太平洋，中纬度西风带水汽输送异常的贡献次之.另外，水汽输送异常对江南型的区域总水汽收支的贡献约为50%，而对江淮型的区域总水汽收支的贡献高达70%左右.因此，虽然总水汽输送主要取决于气候平均水汽输送，但是，水汽输送异常与气候平均水汽输送对江南型和江淮型的水汽供应具有相同甚至更为重要的贡献.特别是对于江淮型，区域总水汽收支主要取决于水汽输送异常的贡献，而水汽输送异常的变化较平均水汽输送更为复杂，这有可能是江淮流域汛期降水预报较为困难的原因之一. 关键词 水汽输送 低频雨型 江南 江淮 夏季

基于GRACE资料研究南极冰盖消减对海平面的影响2222-2228

摘要：利用5年的GRACE重力数据，计算了南极1°×1°等效水量时间序列，得到每个格网的趋势项，结果表明在西南极Amundsen区域有明显的负增长，超过-80 mm/a，南极半岛存在着负增长，东南极Enderby Land地区质量增长；计算得到2002年7月到2007年9月南极、东南极和西南极冰盖的等效体积变化分别为-78±37 km3/a，-3±46 km3/a和-75±50 km3/a，对应海平面变化的贡献为0.21±0.1 mm/a，0.008±0.127 mm/a和0.2±0.14 mm/a.该结果与国际最新研究结果一致.同时发现冰后回弹是影响利用GRACE研究南极冰盖质量变化的关键因素.

第十三届全国日地空间物理学术讨论会纪要2228-2228

摘要：第十三届全国日地空间物理学术讨论会于2009年8月16～20日在宁夏银川召开．作为由中国空间科学学会空间物理专业委员会主办的系列全国性研讨会，本次会议由北京大学承办，国际日地物理委员会（SCOSTEP）和中国科学院空间科学与应用研究中心等为主要协办单位，SCOSTEP并发来贺词．出席会议的代表来自国内外有关的科研、高校等共21个单位，169人，其中学生55人．会议收到论文摘要116篇，

雷达干涉PS网络的基线识别与解算方法2229-2236

摘要：时序雷达干涉图中的永久散射体（PS）可看作“天然GPS点”, 以构成网络用于监测长期的地表形变. 本文提出采用邻接矩阵拓扑模型对基于Delaunay剖分算法生成的PS网络进行基线识别, 并采用时序相干最大化算法求解PS基线的线性形变速度增量和高程误差增量. 该数据模型和计算方法被应用于探测香港地区2006~2007年间的区域地表沉降. 实验研究采用由Envisat卫星ASAR传感器对该地区成像所获取的时序SAR影像作为数据源, 并联合该地区12个GPS连续运行参考站的观测数据予以大气修正和地面控制. 实验结果表明, 该模型和方法应用于地表形变测量是有效的和可靠的, PS网络方法探测地面沉降的精度约为±2.0 mm/a.

地球物理学报杂志地震学·地球动力学

藏南地区中深源地震精确定深研究及其地球动力学含义2237-2244

摘要：利用2004～2005年Hi-CLIMB计划架设在藏南日喀则附近由28台宽频带数字地震仪组成的二维台阵的地震记录，应用双差层析定位方法（TomoDD）对454个区域地震进行了精确重定位，共确定了340个地震的精确位置.发现区域震源深度呈明显的双层分布，其中有21 个地震的深度在50～80 km之间，与该地区的莫霍面深度相近.通过不同深度震源的理论地震图与实际地震图对比的方法，发现震源位置位于莫霍面上下地震图的震相存在明显差异，从而给出了存在地幔地震的直接观测证据.这一发现，对长期争论的地幔地震是否存在及大陆岩石圈流变结构的“三明治”模型有重要参考意义.

青藏高原东构造结及周边地区上地幔顶部Pn速度结构和各向异性研究2245-2254

摘要：东构造结是印度板块和欧亚板块碰撞的奇点，历来是地学研究的热点.本文在中国及区域地震台网资料所得结果的基础上，增加了1964～2006年的ISC数据，总共349475个Pn波到时资料，着重反演了东构造结及周边地区Pn波速度结构和各向异性.结果表明该区Pn速度结构与现代构造活动存在较明显的关联：四川盆地，印度板块是构造稳定的地块而具有高速异常；藏东南和南北地震带构造活动强烈而显示低速异常，云南南部、中南半岛北部因处于缅甸弧弧后扩张区其低速异常尤为明显. Pn波各向异性表明快波方向在东构造结有一顺时针旋转的趋势：在藏东南是北东方向，然后在南北地震带先转向东南，再转向南，最后在中南半岛北部突变为近东西向. 这是因为青藏高原物质在东流的过程中，相对于东构造结和四川盆地，在藏东南和南北地震带存在强烈的简单剪切变形，而在缅甸弧后扩张区为纯剪切变形所致. SKS快波方向也有类似的旋转趋势，但在中南半岛北部附近，具有近东西向Pn快波方向的区域，比云南南部东西向SKS区域偏南3°左右，这可能是由于该地区岩石圈上部运动比下部更快的结果.

青藏高原中部Quasi-Love波的识别及其转换点揭示的东西向方位各向异性变化2255-2263

摘要：目前人们利用4种基本的地震波现象研究地震各向异性，如横波双折射、面波散射、与传播方向有关的走时异常和PS转换波震相.本文利用面波散射产生的Quasi-Love（QL）波研究青藏高原上地幔顶部的各向异性结构特征.首先利用中国地震台网昌都（CAD）台记录的地震波形资料识别出产生QL波的路径，并利用合成地震记录和垂直偏振极性分析证实所观测到的为QL波，而不是高阶振型的Rayleigh波或其他体波震相；然后由Rayleigh波、Love波和QL波的群速度估算了各向异性结构横向变化的转换点；不同周期时，转换点的位置不同，这种频率依赖性还需要进一步的模拟研究.Love波向Rayleigh波耦合（产生QL波）的转换点位置揭示了青藏高原面波方位各向异性变化特征，并以南北向构造带的东西分段性、上地幔流引起的地球内力诱导岩石形变解释了青藏高原各向异性的东西向差异性.

北京地区地壳精细结构的深地震反射剖面探测研究2264-2272

摘要：长度100 km、NW向穿过三河—平谷8.0级地震区和北京地区主要断裂构造的深地震反射剖面，揭示了该区地壳精细结构图像和断裂的深浅构造特征.结果表明，该区地壳以TWT6～7 s左右的强反射带为界分为上地壳和下地壳，上地壳厚约18～21 km，下地壳厚约13～15 km.剖面TWT3～4 s以上，反射层位丰富，构造形态清晰，且在剖面上具有明显不同的构造特征；在三河—平谷地震区以西，剖面揭示了2～3组反射能量较强的反射震相和一系列错断基底面的断裂，在三河—平谷地震区以东，为一套自东向西倾伏的密集强反射层，这套反射具有典型的沉积盆地特征，盆地最深处约为8～9 km.剖面揭示的地壳深断裂倾角陡直，该断裂切割、扰动了下地壳物质和壳幔过渡带，向上延伸至上地壳，将地壳深部构造与浅部断裂联系在一起，构成了该区最主要的深浅构造特征.

中国大陆地表温度年变基准场研究2273-2281

摘要：非构造活动或非地震因素对地表热辐射场（地表温度）的影响，对于利用卫星热红外遥感探索地震前兆抑或断层活动有着重要的现实意义.地表温度中，典型非构造活动或非地震因素成份有：由太阳辐射引起的稳定年周期成份和与地形、纬度及能量平衡等因素有关的长期稳定成份，合称年变基准场.本文根据2000～2008年的MODIS/Terra地表温度产品，利用小波分析提取了中国大陆地表温度的年变基准场.在此基础上，结合热传导方程和数学物理方法，获得了年变基准场的（半）定量化表达式.进一步， 利用地表温度的长期稳定成份，获得了温度与海拔、纬度变化之间的定量关系：海拔每增加100 m，温度降低0.51±0.01 K; 纬度每增加1°，温度降低0.77±0.08 K.总之，年变基准场可为利用热红外辐射提取地壳活动信息提供一种参考背景， 温度与海拔、纬度变化之间的定量关系则可用来校正地形起伏和纬度变化对地表温度的影响.

深地震探测的分辨率分析——以南海北部OBS数据为例2282-2290

摘要：多次深地震探测结果表明南海北部陆缘地壳结构在走向和倾向上都有明显的变化.在一些相隔很近的测线上，探测的深部地壳结构却相差较大，为了分析这些探测结果中差异的原因和地壳结构变化的可靠性，本文以东沙东侧海域测线和东沙西侧海域测线为例，对采集的海底地震仪记录进行了时间、位置校正和初至波走时拾取，利用有限差分地震走时层析成像进行了走时反演，获得所在剖面的地壳速度结构，并分析了模型的横向分辨率，剔除模型中短波长的横向速度变化.分辨率检测结果表明，模型的横向分辨率随着深度快速下降，0～8 km深度范围可以分辨10 km的横向变化，8～17 km的范围能够分辨10～40 km，而17～33 km的范围只能分辨40～80 km.因此，折射波的横向分辨能力不高，在地壳深部难以分辨较小的横向速度变化，前人探测的南海北部6 km宽、延伸至莫霍面的滨外断裂带并不能清晰的识别.

1969年渤海Ms7.4地震发震断层的声学探测2291-2301

摘要：发生于1969年的渤海Ms7.4地震是渤海海域惟一一个主震被现代仪器记录的大地震，对其发震断层的讨论争议颇多.2005~2008年，我们在主震震区进行了3个航次的高分辨率声学探测，获得了包括浅层单道地震、侧扫声纳以及CHIRP剖面等在内的数百公里综合地球物理观测资料.本文报道了对上述声学资料的研究结果.研究表明，在震区海底之下2~3 m发现了一条走向NE30°、长20 km、宽约3 km的微型凹陷带，地质时代为5000 a B.P.，沉积面的最大下凹幅度为1.5 m；在空间位置上微型凹陷带与BZ28断裂、余震活动分布基本一致，因此，微型凹陷带是BZ28断裂活动的结果，而A层底界的下凹变形则是1969年渤海7.4级地震活动的结果， BZ28断裂是该地震的发震断层.BZ28断裂呈NE30°走向，是郯庐断裂带的次级断裂，浅层地震剖面揭示其最新活动时间为全新世中晚期，根据地质时代以及断层的垂向位移量，计算得到BZ28断裂晚更新世以来的垂向活动速率约为0.05 mm/a，全新世为0.3 mm/a，具有活动强度增加的趋势.

Rayleigh波频散曲线“交叉”及多模式耦合作用研究2302-2309

摘要：Rayleigh波可以用来反演近地表结构，在工程物探、石油物探、地球内部结构探测中均有重要意义.数值计算得到的含低速层的层状介质对应的Rayleigh波频散曲线会出现看似“交叉”的现象，但是对于这种现象目前还没有进行系统的研究.事实上可以验证，有些看似交叉的频散曲线实际上不相交.改变低速层的厚度和横波速度发现低速层越明显（即低速层速度越低或层厚越厚）频散曲线越不容易相交.凡友华等在2007年提出频散曲线对应着四种基本模式，在频散曲线发生“交叉”现象的区域实际上存在两个以上模式的频散曲线.本文主要研究了存在R模和S2模的区域内频散曲线的“交叉”现象.首先利用竖直本征振动曲线研究R模和S2模Rayleigh 波的振动特点，发现R模对应的本征振动主要集中在地表，随着深度变化能量快速衰减，S2模对应的本征振动主要集中在第2层.研究“交叉点”附近频散点对应的本征振动曲线发现这一区域有些Rayleigh波同时具有R模和S2模的振动特点，对应着一种耦合模式.通过对实例的研究发现，在“交叉点”附近，若两条频散曲线不发生交叉，则每条曲线对应的模式会发生R模和S2模之间经由耦合模式的转变，本文称这种现象为两种模式发生耦合；若两条频散曲线相交，则同一条频散曲线上的Rayleigh波模式几乎相同，只是在离交点很近的区域会存在一些耦合模式，本文称此时两种模式不发生耦合.本文研究结果主要供Rayleigh波对低速层结构的反演研究参考.

初至波菲涅尔体地震层析成像2310-2320

摘要：根据地震波传播的有限频理论，对于某个特定震相的观测信息，不仅射线路径上的点对该信息具有影响，射线领域上的其他点对接收信息也具有影响，这种影响可以用核函数来表达.本文基于波动方程的Born近似与Rytov近似，给出了非均匀介质情况下初至地震波振幅与走时菲涅尔体层析成像单频、带限层析核函数的计算方法.通过对均匀介质情况下初至地震波菲涅尔体层析成像核函数解析表达式的理论模型实验与分析，给出了不同维度振幅、走时单频菲涅尔体的空间分布范围，进而给出了带限菲涅尔体边界的确定方法.将本文的走时菲涅尔体层析成像理论应用于表层速度结构反演中，理论模型试验与实际资料处理结果表明，初至波菲涅尔体地震层析成像方法比传统的初至波射线层析成像理论具有更高的反演精度.

基于非均匀各向同性介质的黏弹性波正演数值模拟2321-2327

摘要：本文基于广义线性黏弹性体，通过引入黏弹性拉梅常量，提出拉梅差异矩阵，给出了非均匀各向同性介质的黏弹性波简化方程.拉梅差异矩阵具有和物性矩阵相似的形式，与弹性、黏弹性物性矩阵之间具有特定的数量关系，体现了黏弹性与弹性物性参数之间的差异程度，可以大大简化方程.并利用该简化方程对SEG/EAGE二维盐丘模型进行了正演数值模拟，将模拟得到的单炮记录和声波、Carcione黏弹性波方程模拟得到的单炮记录进行了对比分析.结果表明该简化方程模拟得到的单炮记录不仅具有较好的效果，而且比Carcione黏弹性波方程计算效率高，与理论分析基本相符.

黏弹性双相介质参数反演的同伦方法2328-2334

摘要：本文以介质的动态时域响应（位移、速度、加速度）作为反演的依据，对黏弹性双相介质的材料参数进行了反分析研究.根据附加条件，并考虑到由于测量误差和测量数据的不充分造成的反演问题的不适定性，将黏弹性双相介质的参数反演问题转化为非线性泛函的极小值问题，然后应用大范围收敛的同伦方法求出使泛函极小的根作为反问题的解.最后，以二维半空间黏弹性双相介质模型为例进行了数值反演分析，数值结果表明本文方法在参数的反演过程中目标函数稳定收敛，且具有一定的抗“噪声”干扰性能；与利用速度和加速度信息反演的结果相比，利用位移信息反演的结果具有较高的精度和抗噪声能力.