高纬磁层顶位形统计分析
摘要：本文收集了1226个来自Cluster、Geotail、GOES、IMP8、Interball、LANL、Polar、TC1、THEMIS和Wind卫星磁层顶穿越事例，并主要利用时间推移使上游行星际磁场clock angle或等离子体变化特征与磁鞘中的相吻合方法为这些数据配对上来自ACE或Wind卫星5 min平均值太阳风数据.通过对这些数据以及网上公布的1482个Hawkeye卫星磁层顶穿越点数据分析研究，发现：（1）高纬磁层顶在极隙区存在内凹结构，其内凹范围比较大；（2）磁层顶内凹位置明显受地磁偶极倾角控制，最内凹点所对应的天顶角和地磁偶极倾角大致呈线性关系，这种关系在南北半球大致呈反对称；（3）磁层顶内凹深度、内凹范围以及内凹中心不变纬度基本不受地磁偶极倾角影响.高频加热中低纬电离层激励不稳定性研究
摘要：高频泵波加热电离层实验二维数值模拟结果显示，虽然背景电离层状态能够明显影响模拟加热结果，但是在大部分平静电离层状态下，模拟加热一段时间后，加热区域内电子浓度、电子温度会趋于稳定，这一结论已为实验所证实.然而部分模拟结果显示，当电离层电子浓度、电子温度空间结构满足一定条件后，过密加热中泵波反射区域，电子浓度、电子温度在加热机开关机后将产生不稳定的时空效果.激发该不稳定性的正反馈过程如下：当泵波反射区域内电子温度受到泵波加热上升后，其引起的等离子体膨胀导致该区域内电子浓度减小，受到电子温度、电子浓度变化的共同影响，电子能量方程中由于电子-离子碰撞导致的电子能量损失项减小，电子温度将进一步升高，一种正反馈机制建立.最后得到以下结论，当电离层电子温度剖面呈明显的双峰结构，被加热区域内电子温度较高，且电子-离子碰撞引起能量损失项成为电子主要的能量损失项后，一种不稳定性被激发，加热将产生更明显的电子浓度、电子温度的变化.以上条件在下午电离层更容易被满足.电离层垂直TEC映射函数的实验观测与统计特性
摘要：利用GPS信标测量获得的电离层电子浓度总含量（TEC）是沿电波路径的斜向TEC.理论研究和实际应用中，常常需要通过映射函数将斜向TEC转换为垂直方向的TEC，这在当前主要采用对电子浓度分布模型的数值积分得到模型映射函数来实现.本文在考察现有不同模型映射函数的基础上，又提出了一种源于实际观测的实验映射函数的概念与估算方法.我们利用IGS的全球GPS观测站的斜向TEC和JPL提供的垂直TEC数据获得了2006年期间的实验映射函数，并对所得结果进行了初步统计分析.在卫星天顶角较小时，上述实验映射函数和模型映射函数之间相差甚微，均可很好描述垂直TEC与斜TEC之间关系；但卫星天顶角较大时，实验映射函数和常用的模型映射函数之间存在明显差异.本文认为，这种差异主要是因为现有模型映射函数中没有考虑到等离子体层的贡献.我们认为采用基于实验映射函数的模式，或者通过考虑等离子体层的贡献对现有模型映射函数进行改进，可以有效提高电离层TEC的估算精度.汶川大地震前电离层参量的变化特征与分析
摘要：利用重庆，兰州，曲靖和拉萨的电离层测高仪数据和IGS全球TEC数据，分析2008年5月12日汶川大地震前电离层参量的变化特征，发现震前2～3天多个电离层参量均出现异常增强现象，且主要出现于震中以南区域.其中foF1和foE于震前2天的正午在重庆出现最大约4.5%和9%的相对增加.foEs，h′F和hmF2出现多次异常增加，无明显规律性,h′F的异常增加主要出现在夜间.foF2和TEC在震前2～3天的午后至日落时段出现显著的异常增强.TEC在南半球磁共轭区也出现异常增强，且随时间推移具有向磁赤道漂移的趋势.foF2和TEC的震前异常现象很明显且具有独特规律性，作为地震电离层异常前兆参数是合适的.根据经验公式由电离层参量估算的可能与地震过程有关的F区异常电场的量级与Pulinets基于异常电场假说的理论模拟值一致.不同强度El Nino的衰减过程.Ⅰ,强El Nino的衰减过程
摘要：将1951～2004年期间的12次El Nino事件分为强、中等、较弱和弱4类，结果发现，强和较弱El Nino衰减进入La Nina，但是中等和弱El Nino衰减进入平常态.因此，El Nino的衰减结果与自身强度之间存在密切的非线性关系.进一步的研究表明，负异常信号自西太平洋向中东太平洋的东传主导了强El Nino事件向La Nina的转变过程，其具体动力过程类似于西太平洋振子理论.热带西北太平洋（WNP）大气异常反气旋在强El Nino位相转变中起核心作用，它的维持和缓慢东移是赤道东风异常维持和发展的原因，而后者通过激发Kelvin波导致了ENSO从El Nino向La Nina的转变.近四年全球海水质量变化及其时空特征分析
摘要：本文利用卫星重力、卫星测高和海洋温盐数据反演计算全球海水质量变化，并分析其时空变化特征.卫星重力数据利用2003年1月~2006年12月的GRACE月时变重力场球谐系数，同时考虑替换一阶项和C20项，并进行了相关误差滤波、高斯滤波和陆地水文信号泄漏改正，计算得到海洋等效水高变化；利用相同时间跨度的卫星测高数据和海洋温度、盐度水文观测数据，计算全球海平面变化和比容海平面变化，反演得到海水质量变化.反演的两种海水质量变化的年际变化特征一致性较好.三种数据得到的长期趋势变化，与1993~2003年的结果相比，可以看出，海水质量变化加速，并已成为全球海平面上升的主要因素.琼东南盆地地壳伸展深度依赖性及其动力学意义
摘要：地壳或岩石圈尺度内伸展因子随深度变化特征对于理解岩石圈演化有重要的指示意义.我们利用南海北部大陆边缘琼东南盆地区深反射地震剖面的地壳分层模型，计算了沿剖面上地壳与全地壳的伸展因子.结果表明：琼东南盆地区具有明显的地壳尺度内伸展的深度相关性（上地壳尺度伸展因子变化范围为1.0~2.0，全地壳尺度的伸展因子变化范围为1.2~2.5）；琼东南盆地各构造单元内的上地壳与全地壳伸展具有明显的非均一性（长昌凹陷上地壳尺度伸展最大，乐东—陵水凹陷其次，松南—宝岛凹陷最小；长昌凹陷和松南—宝岛凹陷的地壳尺度伸展因子较乐东—陵水凹陷大） 与各向异性（南东—北西剖面较之北东—南西向剖面地壳伸展因子大）.这些结果预示着琼东南盆地区地壳伸展优势方向为北西向，盆地区东西部的伸展过程或伸展机制可能差异较大拟或存在太平洋岩石圈俯冲角空间差异或地幔岩浆产出时空差异.结合研究区相关研究成果，推断地壳伸展因子的深度相关性可能是共轭大陆边缘低角度拆离控制的简单剪切系统内伴随地幔挤出的动力学现象.阴山造山带—鄂尔多斯盆地岩石圈层、块速度结构与深层动力过程
摘要：阴山造山带位于鄂尔多斯盆地的北缘，这一地带不仅是构造活动强、弱的变异地域，且为盆、山的耦合地带，故在造山带与盆地地域具有各异的深层动力过程.本文基于高精度人工源地震宽角反射、折射探测和高分辨率的数据采集，通过反演求得了满都拉—鄂尔多斯—榆林—延川长达650 km剖面辖区的岩石圈精细层、块结构.研究结果表明：①沿该剖面由南向北地壳厚度为40~45 km；在不同构造单元其介质、结构均不相同；速度分布、空间结构形态和界面起伏及属性亦存在着明显差异；上地幔顶部速度为8.0~8.1 km/s；②沿剖面存在5条深、大断裂，且将该区切割成为壳、幔结构明显差异的4个构造单元，即鄂尔多斯盆地、盆山耦合地带、阴山造山带、内蒙构造带，它们各自具有固有的深层过程和动力学响应.同时厘定了阴山造山带与内蒙构造带之间的白云鄂博深、大断裂带是古亚洲洋的南界.在这里不仅导致了阴山造山带的形成，而且聚集了诸多的金属矿产资源，地震亦频繁活动.基于上述研究表明，阴山造山带—鄂尔多斯盆地耦合地带的壳、幔结构复杂、呈现出速度结构各异的层、块状展布.显然，在这一错综的成山、成盆、成岩、成矿和成灾地带，有着特异的深层过程和动力机制.南美地区下地幔速度界面结构研究
摘要：下地幔间断面是地球内部结构研究的重要课题,对于理解地球深部的动力过程具有重要意义.美国西部密集地震台网记录到的南美洲太平洋地区深震的短周期波形资料有利于震源下方下地幔间断面的研究.本文收集了美国西北太平洋地震台网和犹他大学地震台网所记录的南美洲西部俯冲地区15个深震的19组短周期垂向台网资料,并利用4次根倾斜叠加方法提取震源下方下地幔中速度界面上发生转换的次生震相SdP,据此发现南美洲西部下方下地幔中800~1200 km深度范围内存在明显的转换点集中,主要分布在900,1000和1100 km三个深度附近,三个速度界面具有不同的起伏形态,应为在研究区域双层地幔对流中间边界层.马尼拉俯冲带中段增生楔精细构造特征及微型圈闭盆地发育模式探讨
摘要：对马尼拉俯冲带中段高精度地形数据编辑后绘制成图，联合之前所获取的地震剖面数据，对俯冲带增生楔的精细构造地貌特征及发育模式进行了深入探讨.在增生楔下构造区发现了大量狭长的微型圈闭盆地，经过对其平面断裂特点与深部应力状态的分析，发现增生楔从俯冲前缘到脊顶区其构造特点的转变对应着微型圈闭盆地4个完整的发育阶段，即初期的加积断裂阶段、中期的圈闭成盆阶段、后期的挤压消亡阶段乃至最终的隆升推覆阶段，揭示出一种新型的俯冲带增生楔发育模式，并推断其本质是深部板片俯冲活动所产生的压应力在海底面的表现.库仑应力计算及应用过程中若干问题的讨论——以汶川地震为例
摘要：大地震发生后，估计后续地震发展趋势是人们关心的问题.目前，学术界经常利用大地震造成的库仑应力变化研讨大震对后续地震的影响，但库仑应力的计算和应用中尚有一些问题被忽视而有待探讨.本文修正了传统的库仑应力计算中沿地震破裂面滑动方向计算剪应力变化的近似方法，考虑震后主应力方向可能改变对剪应力变化量计算的影响，对改进方法和传统方法获得的结果进行了对比分析.本文基于龙门山地区背景应力场测量资料，根据不同研究者反演的地震破裂模型，计算了汶川地震造成的静态库仑应力变化，考察了不同地震破裂模型下库仑应力分布差异.在断层面附近，使用改进方法与传统方法计算的库仑应力分布差异相当大；利用多个地震破裂模型计算大地震库仑应力判断大震后余震发展趋势时，要注意破裂模型不确定性对危险性估计的影响.加载、加热路径上橄榄石的相变及其对相变动力学参数计算的影响
摘要：本文研究了橄榄石原位相变实验中加载、加热路径上的相变及其对确定相变动力学参数的影响.利用文献［1］所给出的退火后先加温后加压，且相对低温条件下实验结果确定出的Ni2SiO4橄榄石相变动力学参数，计算了加载、加热路径上所发生的相变对确定成核率、长大率及相变体积分数的影响.结果表明，退火后先加压后加温，且相对高温条件下的实验数据受到加热路径上成核的影响.根据这样的实验数据得到的成核率会明显高于实际温压条件下的成核率.尤其是当多数实验都是高温实验时，根据这些成核率数据所确定的成核率参数会严重偏离其真值，从而严重影响对俯冲带颗粒粒度及俯冲带流变结构的计算.尽管目前有很多关于Mg2SiO4橄榄石长大率的实验数据，也有通过对挤碰物理图像的分析对（Mg0.89Fe0.11）2SiO4橄榄石成核率的估算，但只有文献［2］通过退火后先加压后加温的原位实验得到了Mg2SiO4橄榄石的相变成核率，且属于高温实验.根据本文的研究结果，我们认为亟需补充退火后先加温后加压或相对低温的实验数据以得到正确的地幔橄榄石成核率参数.峨眉山超级地幔柱对四川盆地烃源岩热演化的影响
摘要：四川盆地的构造、热演化与峨眉山超级地幔柱有密切关系.峨眉山超级地幔柱对四川盆地中二叠统之下的烃源岩热演化有着十分重要的影响.在四川盆地热历史恢复的基础上,研究了峨眉山超级地幔柱对盆地内烃源岩,特别是中二叠统之下的古生界烃源岩热演化的影响.结果表明,中二叠统及下伏烃源岩的热演化受中晚二叠世发生在盆地西南方向的峨眉山超级地幔柱的影响巨大,且具地区差异性.即在靠近峨眉山地幔柱中心的地区,有机质迅速成熟并达到其成熟度的最高值（以H1井为代表）,古生界烃源岩迅速进入过成熟,此后未有二次生烃;而远离峨眉山地幔柱的盆地大部分地区,古生界烃源岩在二叠纪以来具有多次生烃过程.中生界烃源岩热演化,主要和前陆盆地阶段的构造过程包括前陆沉积和断裂的逆冲推覆等相关. 在烃源岩有机质成熟度演化史的基础上,从盆地热史和烃源岩热演化的角度指出了下二叠统及之下烃源层在四川盆地不同地区油气勘探中的不同意义.叠合盆地构造热演化模拟方法研究——以江汉盆地为例
摘要：基于地球动力学的构造-热演化方法是沉积盆地热史研究的重要方法之一.本文以江汉盆地宜随大剖面为例，采用平衡剖面方法对叠合盆地复杂、漫长的演化历史进行构造恢复，采用多期有限拉张-挤压应变速率法进行古热流反演，最后得到盆地的古地温场.由此，建立了构造恢复—盆地基底热流反演—岩石圈尺度温度结构—沉积盆地尺度温度结构的多期伸展、挤压模型的热模拟方法流程，实现了岩石圈尺度的热模拟与盆地尺度的热模拟相结合.石英热释光——沉积盆地热史研究中另一种潜在的古温标
摘要：具有良好重现性的石英热释光信号除了用于近地表的考古及地质事件定年以外，还能反映一定地质时间范围内的环境温度变化规律.本文利用砂岩中石英矿物的热释光信号，采用传统热释光分析和等温热释光方法，以东营凹陷中央背斜带钻孔岩芯为例，探讨对沉积盆地热体制信息的指示意义.研究表明：（1）钻孔中不同埋深位置的石英矿物，其自然热释光发光曲线有规律变化，与所对应的环境地层温度以及热释光发光动力学相符，即随着沉积地层埋深增加、埋藏温度上升与埋藏时间加大，其热释光发光曲线整体向高温方向移动，而发光强度明显减小；（2）石英热释光多片增加分析方法以及等温热释光分析方法所获得的表征年龄彼此印证，通过表征年龄的换算，定性或半定量获得描述沉积盆地热演化史的环境古温度变化的一个等效参数——表征温度，该表征温度能够表征沉积盆地一定地层范围内,一段埋藏历史的古温度变化历史.石英热释光信号是沉积盆地热史分析中一种潜在的古温标,对于石英热释光表征年龄与表征温度地质意义的诠释，仍需要更多的研究事例加以佐证.一种基于径向基神经网络的地磁场K指数实时标定方
摘要：K指数是一种重要的地磁活动指数，标定K指数的难点在于规则日变化SR的确定，尽管FMI（Finnish Meteorological Institute,芬兰气象学院）方法能够比较准确地识别规则日变化SR，给出合理的K指数，但是该方法存在一天的延迟，无法实现实时标定.为了解决这一问题，本文提出了一种基于径向基神经网络的K指数实时标定方法：首先用修正后的FMI方法提取H分量的时均值序列，接着以径向基神经网络对该序列进行建模，最后基于神经网络模型实时获取规则日变化，并结合H分量分均值观测数据标定K指数.实验结果表明：该方法能够以3.8598 nT的标准误差实时获取规则日变化SR；实时标定的K指数与直接用FMI-H方法延迟一天标定的K指数相比，完全吻合的占69.8%，差别大于一个标度的仅占0.77%.各向同性薄层反射理论地震图
摘要：本文在各向同性介质假设下，计算了薄层顶、底反射P波和PS波的理论地震图.理论模拟发现薄层的反射P波与PS波是一复合波，包括层内的多次透射和反射转换波型，且具有类似单一界面反射的、脉冲式的波形特征.两类薄层反射整体振幅随着薄层厚度的降低而缩小；在地震子波主频40 Hz条件下，2 m左右厚度的薄层反射相比单一界面反射具有等同的振幅水平.1 m以下极薄层仅有弱反射甚至无反射；薄层反射复合波振幅与炮检距的关系依然成立，但不惟一；单界面反射AVO原理、方法不适用于薄层反射解释与反演.直升机航空TEM中心回线线圈姿态校正的理论研究
摘要：在直升机航空电磁测量时，固定在吊舱内的发射-接收线圈受飞行速度、飞机颠簸、风向等影响，会发生旋转，导致线圈与大地之间的耦合发生变化，给测量的电磁数据带来姿态误差，因此，研究航空线圈姿态校正非常重要.本文在建立吊舱和大地系统双坐标系的基础上，确定了吊舱旋转时，双坐标系之间变量变换的旋转矩阵，推导出层状大地垂直圆线圈姿态变化时航空电磁响应的计算表达式，以及线圈发生摇摆、俯仰旋转时的电磁响应系数，仿真研究了线圈姿态变化对电磁测量的影响，提出了姿态误差的几何校正方法，为航空电磁测量数据的精确处理和解释奠定了理论基础.
