磁尾等离子体片中周期性高速流相伴随磁场超低频波
摘要：本文利用Cluster卫星2004年11月8日的观测数据，分析了磁尾等离子体片中与地向周期性高速离子流相伴随的ULF波．结果显示周期性高速流的速度波动与磁场和温度中的ULF波同时出现、同时增强、同时消失，而且波动的频率都集中在60～70mHz．这说明磁场和温度ULF波与周期性高速流密切相关，周期性高速流是ULF波产生的来源．高速流波动的相位与磁场波动的相位大致反相关，与热离子温度波动的相位正相关，同时磁场波动与热离子温度波动呈相位反相关的特性．最小方差法分析的结果显示虽然波传播方向有地向分量，但其主要传播方向是向等离子体片中心传播，并与周期性高速流速度方向垂直．以上观测说明是高速流的周期性变化产生了磁场在Pil频率范围内的ULF波．重力波在中层大气温度波导中的传播模式研究
摘要：本文给出了重力波在中层大气温度波导中的导制传播模型，并在此模型的基础上详细讨论了重力波部分导制传播下的对称模式与非对称模式，导出了不同模式下相应的特征函数和色散方程，进一步用离散的方法对两类色散方程进行了求解；同时还利用二维全隐欧拉格式（FICE）对重力波在温度波导中的传播进行了模拟，模拟的结果也成功地展现了对称与非对称两种传播模式．研究表明，下边界的扰动能量在向上传播进入波导区域后被俘获，形成导制传播．不同周期的初始扰动，在波导内均会形成对称与非对称形式两种模式的导制传播，由于两者的行进速度不一致，最终会引起两种不同模式的分离．数值模拟中重力波的水平行进速度与线性模型预测值非常接近．波导中不同模式下重力波的水平波长与初始扰动的水平波长非常一致，然而波导区域内重力波的频率与初始扰动的频率无关，频率不同的初始扰动会激发出相同频率的重力波对称与非对称导制传播模式．这表明在确定的温度波导中，水平波数才是决定重力波传播特性的决定因素．进一步的分析显示，初始扰动的水平波数一频率分布越接近完全导制传播的色散关系时，温度波导中更易于生成以该种模式部分导制传播的重力波．北太平洋海表面高度的年际变化及其机制
摘要：利用15年（1993-2007年）月平均的海表面高度（SSH）异常资料，分析了北太平洋海表面高度的年际变化的时空结构，并研究了热通量和风应力两个因子对其的强迫作用．结果表明，北太平洋年际时间尺度SSH变化的大值区在黑潮延伸区和西太平洋暖池区．EOF分解第一模态的空间结构沿纬向呈带状分布，第二模态为沿经向呈带状分布．热通量强迫作用在中纬度的东北太平洋可以解释SSH年际变化40％以上．风应力对SSH的作用包括正压和斜压两个方面．正压Sverdrup平衡模型模拟的SSH年际变化较弱，仅能解释高纬度副极地环流西部的20％～40％．由大尺度风应力强迫的第一阶斜压Rossby波模型可以解释热带地区的20％～60％，中纬度中部的20％～40％，以及阿拉斯加环流东部和副极地环流西部的20％～60％．风应力强迫的一阶斜压Rossby波模型对SSH的强迫机理又可分为局地风应力强迫和西传Rossby波作用．其中，风应力的局地强迫作用（Ekman抽吸）在东北太平洋、白令海以及热带中部有显著的预报技巧，可以解释SSH年际变异的40％以上．Rossby波的传播作用在中纬度海域的副热带环流中西部和夏威夷岛以东起着重要作用，可解释20％～60％．用Rayleigh面波方位各向异性研究中国大陆岩石圈形变特征
摘要：中国大陆地质构造历史非常复杂，岩石固长期积累的形变较大，而利用地震面波传播的各向异性是研究岩石圈形变特征的强有力手段．本文利用双台窄带通滤波一互相关方法与基于图像分析的相速度频散曲线提取技术，提取Rayleigh面波相速度频散资料，进而反演中国大陆及邻区20～120S周期Rayleigh面波相速度方位各向异性空间分布图像．检测板测试结果显示：中国大陆大部分区域的方位各向异性横向分辨率在5。左右．各向异性研究结果表明：中国大陆地壳上地幔方位各向异性特征存在显著的空间差异，反映出形变特征的空间差异；104°E以东地区地壳上地幔各向异性弱于西部地区，表明其构造变形总体弱于西部地区．青藏地块及其东缘地区地壳与上地幔顶部变形最为强烈．但东部的局部地区如华南地块与珠江口地区、鄂尔多斯盆地西南缘以及秦岭一大别造山带，较强的各向异性显示这些区域在不同时期也经历了强变形．青藏地块内中短周期快波方向自西向东顺时针旋转变化可能指示板块碰撞与挤压过程中软弱物质的流变方向．青藏地块西部中下地壳和上地幔形变模式相似，可能处于壳幔耦合状态；而中东部及东缘地区地壳上地幔形变模式存在明显差异，壳幔似乎不具备垂直连贯的形变特征．位于青藏地块北部的塔里木盆地、柴达木盆地以及祁连褶皱带同样经历了强变形．包括四川盆地在内的上扬子地块快波方向的变化显示中地壳与下地壳上地幔形变模式不同，而形变特征一致的下地壳与上地幔应为强耦合．大约以103°E为界，龙门山断裂带可分为南西段和北东段，南西段处于低速区，而北东段位于高速区，且方位各向异性强度明显大于南西段；2008年5月12日汶川Ms8．0级地震沿断裂带的单侧破裂模式除与北东段的高应力积累有关外，�基于InSAR同震形变场反演汶川Mw7．9地震断层滑动分布
摘要：通过综合分析2008年5月12日汶川地震野外地震地质考察的地表破裂带空间分布及分段资料，结合InsAR干涉形变场资料，构建了五段断层几何结构模型，该模型与野外地震地质考察结果在多数分段上基本一致；基于此五段断层模型，运用敏感性迭代拟合算法反演了汶川地震InSAR同震形变场，获得了断层滑动分布及部分震源参数．结果表明，基于余震精定位获得的地震断层倾角模型模拟的同震形变场与InSAR形变场吻合较好，且残差较小；反演的滑动分布主要集中于地下0～20km，最大滑动量分别位于北川及青川等地区，最大可达到10m；沿SW—NE走向，断层面的滑动方向主要以右旋兼逆冲形式为主，在汶川及都江堰地区以强烈的逆冲为主兼有一定右旋走滑分量，在北川及映秀地区以逆冲兼右旋运动为主，在平武及青川等地区则逐渐过渡为以右旋运动为主兼有一定的逆冲分量，其中汶川地区的平均滑动角为97°，北川地区的平均滑动角为119°，青川地区平均滑动角为138°．反演矩张量为7．7×10^20N·m，矩震级达Mw7．9．2008年新疆于田7．3级地震对周围断层的影响及其正断层机制的区域构造解释
摘要：计算了2008年3月21日新疆于田Ms7．3地震导致周围断层的库仑破裂应力变化．结果表明，库仑应力在贡嘎错断裂的西南段和东北段、康西瓦断裂东段和西段、普鲁断裂西段、龙木错-邦达错西段、阿尔金断裂和西昆仑山前逆冲断裂增加分别达6．9×10^4 Pa、4．4×10^3 Pa、8．0×10^5 Pa、2．8×10^3Pa、2．3×10^4Pa、5．7×10^3Pa、1．6×10^3Pa和1．1×10^3Pa，而使得贡嘎错断裂中段、康西瓦断裂中段、龙木错-邦达错东段、普鲁断裂中段和喀喇昆仑北段断层上的库伦破裂应力减小分别达3．9×10^5 Pa、5．8×10^5Pa、1．5×10^4Pa、1．5×10^4Pa和1．1×10^3Pa．根据康西瓦的断层滑动速率估计该地震使得中段特征地震延迟1～127年，使得东段特征地震提前2～138年．计算还得到2005年10月8日巴基斯坦Mw7．6地震在于田地震破裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力增加为10～20Pa，虽然有利于于田地震的发生，但数值太小，难以看到明显的触发作用．分析了该地震及其周围已发生地震出现正断层机制的原因．认为在印度板块向欧亚板块北北东向推挤作用下，相对塔里木块体，青藏高原北缘的柴达木块体沿阿尔金断裂东向运动，而兴都库什块体沿喀喇昆仑断裂整体北西向运动．地震发生区位于此两块体之间，在双边动力相互作用下导致了东西向拉张的形变模式．1976年Ms7．8唐山地震断层动态破裂及近断层强地面运动特征
摘要：采用美国南加州地震委员会（SCEC）StevenDay博士提供的三维有限差分断层瞬态破裂动力学模型（3DFDM），以1976年唐山Ms7．8地震为例，从简化的断层双侧破裂模式出发，对该地震发震断层的动态破裂过程及近断层地表运动特征进行了仿真模拟和计算．研究区域为围绕发震断层200km×140km×40km（深度）的长方形块体组成，模拟计算的空间分辨率和时间分辨率分别为200m和0．012S，形成的空间网格节点数为1051×701×201．在DELL小型工作站上，我们实现了对源程序的移植和并行计算．同时，通过引进计算机可视化技术，对模拟数据进行了3D／4D解释分析．另外，在对源程序修改过程中，实现了对京津唐地区三维地壳速度结构的嵌入，在一定程度上增强了对地震波传播以及地面运动模拟的真实性，并讨论了地震破裂的方向性对近断层地表运动的影响．最后根据初步研究结果结合京津唐地区活动断层构造特征，对唐山Ms7．8级主震后随之而来的1976滦县Ms7．1级余震及宁河Ms6．9级余震的动态触发机制提出了新的解释．由于受主震破裂方向性作用的影响，使得主震对后续两个较大余震产生的动态应力变化的峰值在断层的走滑方向上较大，为2～3MPa，在逆冲方向上较小，为0．1t0．2MPa．即唐山主震的发生使得其周边的应力场有一个瞬态的应力调整，唐山主震对后续余震的发生有促发作用．基于时-空ETAS模型给出的川滇地区背景地震活动和强震潜在危险区
摘要：利用基于时-空传染型余震序列（Epidemic Type Aftershock Sequence，简称ETAS）模型的随机除丛法，重新审视了2008年5月12日汶川Ms8．0地震前可能存在的长期地震活动异常，研究了川滇地区背景地震活动特征，并评估了当前的强震危险状态．对川滇地区1970年以来的ML3．0以上的背景地震和丛集地震活动的研究结果表明，该地区地震丛集特征明显、时空分布很不均匀、地震序列常有前震事件．直接将概率值作为地震计数的权重，对地震丛集率空间分布图像分析表明，汶川Ms8．0地震前，龙门山断裂带中南段存在着长期、大范围的地震丛集率低值区，震前该段处于应力闭锁状态．对川滇地区地震丛集率低值区内背景地震与全部地震的累积次数、b值和新定义的△b等统计参量的分析表明，龙日坝与龙门山断裂带具有地震活动的关联性，川滇地区当前的强震潜在危险区可能是巧家地区和汶川Ms8．0地震破裂尚未穿越的龙门山断裂带南段．此外，还发现b值倾向于反映局部应力场变化，而△b能较为敏感地给出更大范围应力场的相对变化．京津唐地区地震灾害和危险性评估
摘要：利用我国京津唐地区500年以来记录较完整的历史地震烈度资料，尝试进行了地震灾害与危险性分析，以提供制定抗震设防基本参数或烈度的参考．首先，我们用ArcGIS把这些历史烈度资料进行了数字化，并把研究区分成0．1°×0．1°的小方格．然后，我们对烈度资料进行了统计分析，得到每个小方格的地震烈度-频度关系（即灾害曲线）．最后，基于地震发生遵从泊松分布的假定，利用灾害曲线估算了京滓唐地区的地震风险，即在未来一段时间内（如50年）该地区遭受某一地震烈度（如Ⅶ，Ⅷ，或Ⅸ度）的超越概率．同时，我们还估算了50年超越概率10％所对应的地震烈度，如：北京为Ⅸ，天津为Ⅸ，唐山为≥Ⅸ，保定为Ⅷ，廊坊为Ⅸ．研究结果表明，京津唐地区有较高的地震危险性，现行的抗震设防要求可能偏低．核电厂址隐伏断裂探测中的地震勘探方法研究
摘要：总结了近年来在多个核电厂址地震安全性评价中陆域覆盖区和海域浅层地震勘探的工作经验，通过对不同的典型工程实例分析，讨论了在不同地质和地球物理条件下，用浅层地震反射法探测隐伏断裂时应注意的关键性技术问题．提出了在不同地质条件下实施隐伏断裂探测时的地震仪器设备选择、方案设计、参数选取、断层识别的基本方法．本文的研究成果可为类似地区开展核电厂址能动断层探查工作提供实用性的技术资料．热带气旋引起的震颤波
摘要：在中国地震台网的宽频数字地震计和倾斜、重力仪的观测中，记录到来自西太平洋热带气旋（热带风暴、台风）引起的震颤波．通过对2006年来自西太平洋的全部热带气旋的分析，以及所观测到的震颤波与气旋运动过程中强度的变化、运动路径、观测点与其之间的距离变化等方面的分析研究得到以下结论：震颤信号的持续时间与热带气旋的生命过程基本相符，其中出现强震颤的时间大多为2～3天，特征为信号的包络线呈纺锤状叠加在观测背景上，震颤波的主要频率范围为0．13～0．33Hz（周期：3～7s）．我国内陆大部分区域内的宽频地震计、重力仪、倾斜仪等都能清晰记录到这类由热带气旋引起的震颤波．震颤波的强度主要与热带气旋的强度、运动路径以及气旋中心到地震观测台站的距离这几个因素直接相关；而震颤波的变化过程与热带气旋的运动和变化过程密切相关，其中强震颤波的出现时间与气旋过大陆板块边界进人大陆架的时间一致．经对热带气旋的结构、运动规律及动力学特点的了解分析，初步分析认为其主要源于热带气旋运动过程中与浅海区大陆架及陆地表面的摩擦、气压载荷变化以及由此产生的海浪对地壳板块的冲击，及板块边界断层对气旋扰动的响应．此外，我们对北印度洋孟加拉湾生成并在缅甸登陆的热带气旋也进行了实例分析．结果表明：与西太平洋相比，北印度洋热带气旋引起的震颤波对我国大陆的地震观测而言信号较弱．大容量气枪震源子波激发特性分析
摘要：大容量气枪水库激发作为陆地震源的可行性与有效性已经得到成功验证．为进一步提高气枪震源激发效果，本文通过水库气枪激发试验对单枪容量为2000in^3的气枪震源激发子波特征及规律进行了研究．依据近场水听器和远场短周期地震仪记录数据，分析气枪震源沉放深度、工作压力等不同激发条件对压力脉冲和气泡脉冲的影响．有助于人们根据不同尺度地下结构探测对震源激发信号的要求，调整气枪激发参数和激发环境，获得最佳激发效果．试验结果表明：（1）沉放深度对压力脉冲波形影响较小，其优势频率不随沉放深度而改变；（2）随着沉放深度从5m增加到11m，气泡脉冲的优势频率由5Hz增加至7Hz，其最大振幅亦近线性递增；（3）工作压力越大，激发压力脉冲能量越强，而对气泡脉冲的影响主要体现在主频降低．适合远距离深穿透地下结构探测的低频信号主要来自大容量气枪所激发气泡的反复振荡，由于气枪振荡过程非常复杂，本文通过较为简洁的数学和物理模型进行了解释．横向黏度变化对球层中热对流的影响
摘要：本文在常黏度的基础上，加上横向黏度变化，纯粹研究了横向黏度变化对球层中热对流的影响．结果表明，横向黏度变化可以加速或阻碍球层中的热对流，并对球层中热传输方式有调节作用，但是横向黏度变化对球层中热对流的影响会限制在一定的强度范围内，并且难以改变球层中热对流的格局．横向黏度变化所产生的环型场速度占总速度场的比例最多为十几个百分点，难以解释观测到的地表板块运动中的环型场能量大小．中上扬子地区印支期以来抬升剥蚀时限的确定
摘要：采用磷灰石裂变径迹年龄空间分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合，约束了中上扬子地区的抬升剥蚀时限．江汉盆地在157～97Ma和10Ma以来发生了两期大规模抬升剥蚀；湘鄂西-武陵地区、黔中隆起自137Ma开始持续抬升剥蚀；鄂西渝东、川东褶皱带从97Ma开始持续抬升剥蚀；川东北和川中地区于56Ma才开始遭受抬升剥蚀；川西-滇西地区则自23Ma以来经历了较大规模的抬升剥蚀．印支期以来，中上扬子不同地区抬升剥蚀开始的时间存在明显差异性，总体上由东往西逐渐变晚．齐岳山断裂带以东，大规模抬升剥蚀始于中燕山期（J3-K1）；齐岳山断裂与华蓥山断裂带之间的川东高陡背斜带抬升剥蚀始于晚燕山期（K2）；华蓥山断裂与龙泉山断裂之间的川中和缓褶皱带晚期抬升剥蚀始于喜马拉雅早期（E）；龙泉山断裂带以西的川西凹陷晚期抬升剥蚀始于喜马拉雅晚期（N）．Born序列频散方程和Born—Kirchhoff传播算子
摘要：传统的Kirchhoff传播算子结构简洁，适用于描述横向均匀介质中波的传播．RayKirchhoff传播算子较为精确地描述了波在非均匀介质中传播的运动学特征，其理论上的先天不足依赖于介质的复杂性．本文通过Born序列逼近波在非均匀介质中传播的大角度波分量，提出一种Born—Kirchhoff传播算子，将传统Kirchhoff传播算子的适用范围扩展至非均匀介质，同时描述波的运动学和动力学特征，其精度取决于Born序列逼近的阶数．利用Born序列频散方程，可以精确分析各阶Born-Kirchhoff传播算子对波长、传播角和非均质性的尺度依赖特征，其中，一阶Born-Kirchhoff传播算子的精度高于传统的相屏传播算子．波数域的Born—Kirchhoff传播算子对于高波数波是奇异的，导致波数域数值计算发散，但其空间域版本是非奇异的，无条件数值稳定，可通过Kirchhoff求和数值实施．本文给出各阶BorwKirchhoff传播算子及其频散方程，可用于不同程度非均匀介质中的波传播模拟，复杂构造地震成像和速度估计．本文利用零阶和一阶Born—Kirchhoff传播算子计算简单二维模型的合成地震图，并与边界元法进行了比较．含泥质低孔渗各向异性黏弹性介质中的波频散和衰减研究
摘要：本文定义了各向异性黏弹性参数修正因子，并将其引入到黏弹性模型中以体现泥质含量对黏弹性机制的影响，同时将波传播过程中孔隙介质骨架黏弹性力学机制与两种孔隙流体流动力学机制（Biot流动和喷射流动机制）有机地统一起来处理，从而给出了描述含泥质低孔渗孔隙各向异性介质中波传播规律的黏弹性Biot／squirt（BISQ）模型．数值计算结果表明，入射波的方位角、各向异性渗透率以及泥质含量等对含流体复杂孔隙介质中波频散和衰减的影响具有显著的方位各向异性特征，在低频范围内（地震波勘探频率）黏弹性力学机制对波传播能量的衰减起主导作用．南海东北部内波特征——经验模态分解方法应用初探
摘要：利用地震海洋学方法研究海洋内波已成为海洋地球物理学家与物理海洋学家共同关注的前沿问题，本文尝试利用当今时频分析的新手段-希尔伯特-黄变换中的经验模态分解（EMD）方法对南海东北部地震数据处理获得的垂直位移分布数据进行分解，获得了一些有新意的结果．分解结果表明，南海东北部海盆上方区域的内波包含波长约1．2、2．5、4、12．5km的组成成分，其中波长约1．2、2．5km的内波在200-1050m的深度范围内上、下各层的波动基本耦合；波长约4km与12．5km的内波以600700m的水层为分界，其上、下部分的内波相位差90°，指示低波数内波能量的斜向传播．这些研究表明，EMD方法在内波运动学特征的地震海洋学研宄方面有良好的应用前景．平面海底界面上球体目标的声散射建模研究
摘要：根据目标声散射的T矩阵方法、将界面附近点源激发的声场利用复像方法展开、并考虑到界面对散射声场的影响，建立了平面海底界面上方目标的声散射模型．与已有模型相比，该模型能够计算更一般情况点源激发的三维声散射场．通过计算考察基于复像方法的有关系数证明了该模型的准确性，并给出了不同入射方向的界面上刚性球体和弹性球壳的散射声场算例，对目标散射幅度的分布以及随角度的变化规律做了分析．最后，设计实验对该模型做了验证．
