真实基流中非线性Rossby波演变特征（一）：数值模式设计
摘要：针对描述非线性Rossby波的正压准地转位涡方程，设计了一个隐式差分迭代格式，通过数值解与精确解对比的方法，验证了差分迭代格式的精度和稳定性．首先将正压准地转位涡方程简化为Couette流方程，对比了Couette流精确解和数值解，验证了差分格式对线性方程数值计算的精度和稳定性；然后通过构造精确解和修改原方程的方法，验证了差分格式对非线性方程的数值计算的精度和稳定性．结果表明，无论是线性方程还是非线性方程，利用本文设计的差分格式得到的数值解都是稳定可靠的，这为研究非线性Rossby波在真实基流的演变特征奠定了基础．中国区域蒸发潜力不均性发展趋势及其气候成因分析
摘要：气象台站20cm蒸发皿观测资料自然正交分解显示，1980～2000年中国区域气温显著增加期间，长江中游至河套、东北等区域地表年蒸发潜力呈增加趋势；相反在长江以南、东部和西南等地区年蒸发潜力呈下降趋势．辐射观测资料分析结果表明，自20世纪70年代中国区域太阳入射能整体呈下降趋势，因此对于蒸发潜力增加的地区，太阳辐射产生的热力作用并不是决定蒸发潜力发展趋势的唯一原因．通过对大气风动力和干燥力等因子的分析证实，大气动力作用是造成中国区域地表蒸发潜力空间不均性分布的主要原因．同时1980～2000年NOAA—AVHRR遥感数据分析结果也表明，地表覆盖类型的变换以及植被覆盖率的下降，引发的地表热力作用和地表物理性质变化，是造成蒸发潜力空间分布不均性加大的另一项重要原因．火山活动的周期性及其在若干气候要素中的反映
摘要：根据六百多年全球VEI5级以上火山活动资料分析和谱分析以及与北半球地面气温、西太平洋高压SLP、北大西洋高压SLP和北大西洋西风漂流区SSTA对比分析得知：（1）全球强火山活动存在显著的88年左右和100年左右世纪尺度周期循环，二者对于VEI（i）原序列方差贡献率达到21．64％．还存在33年左右年代际尺度周期循环以及与太阳活动相联系的准11年周期；（2）夏季七月西太平洋副热带高压SLP存在与火山活动基本一致的准33年周期波动，分析认为这可能是对于火山活动准33年周期的响应；（3）在北大西洋，火山活动激发了夏季北大西洋副高88年周期波动、冬季1月北大西洋西风漂流区SSTA100年周期振荡和夏季7月SSTA88年周期振荡；（4）分析认为北半球地面温度88年周期波动可能是对火山活动88年周期的响应．地球辐射带能量电子通量在不同地磁活动下的统计分析
摘要：利用大约15个月的CRRES卫星MEA能量电子观测数据，分别在地磁活动平静（O≤Kp＜3）、中等（3≤Kp≤6）及强烈（6＜Kp≤9）的条件下，选取电子能量为148keY，509keY，1090keY，1581keV的辐射带能量电子通量进行统计分析，得到了不同地磁活动条件下地球辐射带高能电子通量在（L，MLT）空间的全球分布模型．结果表明，在2〈L〈8的磁层区域，高能电子通量分布在不同的地磁活动指数Kp条件下差别明显；在12～18MLT时段内高能电子的通量明显增大．基于大倾角卫星轨道跟踪数据的月球重力场模型仿真解算
摘要：本文针对已有月球探测任务主要为极轨的特点，仿真分析了大倾角轨道卫星跟踪数据在月球重力场解算中的贡献．文中针对极轨道、77°倾角和极轨道结合77°倾角轨道三种情况各三个月的轨道跟踪数据进行了月球重力场模型仿真解算，通过重力场功率谱、基于解算模型位系数协方差矩阵的重力异常及月球大地水准面误差以及精密定轨等手段对解算模型进行了精度评价．结果表明结合大倾角的轨道可以较为明显地改进月球重力场模型的计算精度．基于小基线DInSAR技术监测太原市2003-2009年地表形变场
摘要：基于高相干点目标反演缓慢地表形变已成为当前DInSAR技术的研究热点．本文通过融合PS方法和相干目标法优点，采用小基线DInSAR技术提取城市地表形变场，并重点分析了地表线性形变的反演．在此基础上，以太原市为研究区，利用23景ENVISAT ASAR影像，提取了该市2003～2009年的地表形变场．研究结果表明：（1）在该阶段太原市存在有4个明显的沉降中心，即下元、吴家堡、小店、孙家寨，其中最大沉降中心孙家寨的平均沉降速率为-77．28mm／a；（2）老沉降中心万柏林沉降趋于缓和，北部地区沉降停止，甚至出现反弹；（3）沉降中心的变化说明太原市采取的“关井压采”控沉措施取得初步成效；（4）水准数据验证了监测结果，精度达到2．90mm，表明小基线DInSAR技术可满足城市地表形变监测需求．银川地堑地壳挤压应力场：深地震反射剖面
摘要：银川地堑位于南北地震带北段，地质结构复杂，活动构造发育．为了调查银川地堑的构造特征及断裂分布情况，布设了NW向跨银川地堑的深地震反射剖面，首次获得银川地堑地壳的精细结构．结果表明，银川地堑具有典型的拉张一挤压型沉积盆地特征，上地壳反射连续性好，层位丰富，能量强，断裂发育．下地壳和莫霍面记录了挤压与拉张的发展过程．莫霍面呈密集反射层，横向不连续，深度变化较大，最深处位于剖面的中部．剖面西段的地壳反射呈现弯曲状特征，剖面中部地壳包含“扁豆状”的反射形迹．这可能记录了晚三叠世以来，银川地堑受到来自西部的挤压作用．剖面东段的下地壳和莫霍面反射都被黄河断裂带错开，断裂两侧莫霍面发生错断，显示出黄河断裂带深部的走滑拉张作用．深地震反射剖面也揭露出贺兰山东麓断裂带和黄河断裂带是控制盆地的两个最主要深部断裂．贺兰山东麓断裂带切穿了上、中地壳地层．黄河断裂带是一个规模巨大的陆内走滑断裂，浅层表现为一个典型的花状构造，延伸至下地壳，切穿莫霍面．地堑逆冲推覆带与剖面中、西部地壳形态表明该地堑从盆地到基底都受到来自西南方向的区域挤压应力场作用．探讨了银川1739年8级地震的成因以及银川地堑的良好的油气远景．上海佘山（SSE）地震台站下方170km深度低速界面研究
摘要：利用接收函数多次波研究了上海SSE台站下方170km深度低速界面．通过全波场理论接收函数模拟，对观测资料进行了合理解释．结合该区域已有研究成果，推断该低速界面可能由软流圈中的低速异常体引起．另一方面，该结果也和面波层析成像结果相一致．巴颜喀拉块体北和东边界大地震序列的关联性与2008年汶川地震
摘要：2008年汶川地震发生在巴颜喀拉块体的东边界．为了探讨区域动力学背景与该地震发生的关系，本文基于活动构造、震源机制解、GPS站速度、地震破裂展布以及历史大地震活动等资料分析巴颜喀拉块体北、东两个边界断裂系统的运动、变形以及大地震序列发生的关联性．结果表明：由于受到华南地块的阻挡，巴颜喀拉块体朝东一南东方向的“逃逸”运动表现为该块体北边界的左旋走滑断层作用在该块体的东边界转换成为逆冲或缩短兼走滑断层作用，亦即该块体的运动对其东边界断裂系统具有显著的“加载”作用．这种加载作用也反映在该块体北和东两个边界大地震序列发生的关联性上．19世纪中一晚期至2001年期间，一个由8次事件组成的大地震序列使巴颜喀拉块体北边界总长度的2／3破裂，该序列同时具有加速应变释放以及事件的间隔逐渐缩短的特征，反映最晚自1902年以来该块体发生了加速运动．作为对这一加速运动的响应，巴颜喀拉块体东边界大约自1933年以来发生一个由3次事件组成的大地震序列，也显示出加速释放以及事件的间隔逐渐缩短的特征；2008年汶川地震正是该响应序列中的最新事件．东边界的响应型大地震序列的发生至少滞后于北边界的数十年，可能与该块体的非刚性运动有关．另外，这两个大地震序列的事件序次一时间关系有助于分析该块体北与东边界的中一长期地震危险性．DEMETER卫星观测到的与汶川地震有关的LF电场异常
摘要：本文利用法国DEMETER卫星观测的电场数据，获得了汶川地震前后约一个半月以16天为周期的LF频段（在本文定义为10～18kHz）的平均功率谱密度准动态分布图像．发现昼侧10～14kHz、夜侧10～18kHz的电场平均功率谱密度的幅度在2008年5月12日发生的汶川地震前后存在明显变化：震前先明显增大，随后减小，在发震时段几乎达到最小，震后逐渐恢复并较震前增大．同时，分析了2006、2007年和2009年的LF频段的电场平均功率谱密度分布图像，发现无论是昼侧还是夜侧，它们的变化特征比较相似，但与2008年对应时段，特别是发震时段的电场平均功率谱密度幅度明显减小的变化有明显差异．这表明2008年5月12日前后出现的电场平均功率谱密度的明显变化可能与汶川地震有关．2008年汶川地震近断层地震动的非平稳特征
摘要：利用中国强震动台网获得的汶川地震近断层强震动数据，研究汶川地震近断层地震动的强度和频率的非平稳特征，并对其非平稳特征的原因进行初步分析．研究表明近断层地震动强度和频率表现出很强的非平稳特性，这种非平稳特征主要受震源破裂机制、台站方位和局部场地条件的影响．破裂传播正向和反方向上地震动强度和频率的时间过程有显著的不同．在破裂正向上，地震动加速度记录表现为大幅值、短持时的强度过程，强度过程的持续时间为15s左右，加速度时程的主要周期约为0．4s，地震动速度时程有较明显的速度脉冲，脉冲周期可以达到8S；在破裂的反方向上，地震动强度过程的时间跨度长达90s，加速度记录的主要周期约为0．6s，速度时程中没有明显的脉冲．小波功率谱的分析结果表明破裂正向上速度脉冲表现为在很小的时间尺度和频域内能量的集中，值得注意的是，观测到的速度脉冲的周期长达8s，比Chi-Chi地震和Kobe地震中观测到的脉冲周期要长，这可能与汶川地震的震级相对较大有关．断裂带两侧地震诱发滑坡空间分布差异性的主要影响因素研究——以北川地区的地震滑坡分布为例
摘要：目前在地震滑坡影响因素的研究中，一般认为岩性、地形地貌、坡度、地震烈度、震中距等因素对滑坡的空间分布有重要的影响作用，忽视了发震断裂的运动方式对滑坡分布所起作用．5．12汶川地震诱发的大量滑坡崩塌灾害主要沿龙门山断裂带发育，但在断裂带两侧呈不对称分布，80％以上的滑坡、特大型滑坡主要分布于断裂带的上盘．这一现象在汶川地震重灾区之一的北川地区表现尤为明显．本文以GIS为平台，通过对北川地区地震滑坡空间分布特点及断裂带两侧的地貌高程、坡度、岩性、余震分布、地表变形、地震动加速度等因素的分析，探讨了导致该区断裂带两侧滑坡分布差异特点的影响因素．研究结果表明，北川地区地震滑坡崩塌主要分布在距断裂带5km的范围内，上下两盘的滑坡崩塌分布在数量和面积上存在明显的差异，上盘的滑坡分布面积为下盘的8倍多；在滑坡易于发生的高程（〈1500m）、坡度（25°～40°）范围，上下两盘所占比例相当，但是出现在下盘的滑坡数量远远低于上盘，相同坡度范围内上盘的滑坡发育比例达到下盘的3倍以上；位于上盘并紧邻断裂带的寒武纪、震旦纪地层中的滑坡崩塌最为发育；由于汶川地震发震断层的逆冲性质，余震及大的地表变形都发生在断裂带上盘，地震动加速度在上盘衰减速度低于下盘，表现出一定的上盘效应．从这些分析结果可以推断，引起研究区断裂带两侧滑坡分布差异的主要因素不是地形坡度和岩性条件，发震断裂的运动方式起到了主要的作用．遥感与实测地表温度的对比分析及在地震研究中的意义
摘要：伴随着空间观测技术的发展，卫星热红外遥感在地震领域受到越来越多的关注，同时存在许多基础性工作亟待完善．本文以由卫星遥感影像与实际测量两种不同方法获取的地表温度为基础，选取2006年3月～2008年2月近2年的数据，进行遥感与实测地表温度之间的对比研究．分析结果表明遥感与实测地表温度之间：夜间差值比白天要小，白天的相关性比夜间相关性差；无论是白天还是夜间，长周期信号相关性比短周期要好，对于几十天以上的变化，两者相关程度均极高．意味着分析地表温度的长周期变化时，选用白天或者夜间数据产品没有实质性区别．通过本文分析，初步明确了遥感地表温度与实测地表温度之间的相关性，有助于选取合适的遥感资料开展地震研究．不同类型地震断层上的固体潮汐库仑破裂应力特征
摘要：计算和研究了不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应力及其随纬度变化特征；通过对全球20395个地震断层发震时潮汐库仑破裂应力的计算，研究了受到潮汐库仑破裂应力促滑作用的不同类型地震断层的纬度分布特征．结果表明，断层上潮汐库仑破裂应力的性质和特征与断层的类型、走向和位置密切相关，同一时间段内不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应力变化特征不同，同一断层在不同纬度处的潮汐库仑破裂应力的大小和符号都存在较大的差别．潮汐库仑破裂应力对断层的促滑作用，对正断层在低纬和中纬地区较突出、对逆断层在中高纬地区较明显、对走滑断层随纬度增加而减小．高温高压下角闪片麻岩的电导率研究
摘要：在1．0GPa压力、343～962K温度和0．1～10^6Hz频率的条件下，使用Solartron 1260阻抗-增益／相位分析仪对含角闪石的片麻岩从平行和垂直面理两个不同方向分别进行了电阻抗的测定，并且进一步分析了片麻岩的微观导电机制．高温高压实验结果表明：片麻岩的复阻抗对温度、频率表现出明显的依赖性．片麻岩的电导率在平行和垂直面理两个方向表现出明显的各向异性，平行面理方向的电导率远大于垂直面理方向．二者的导电机制分别在～799K和～881K发生了变化，这一变化可能与角闪石的脱水相关．片麻岩中角闪石的脱水作用可使电导率增大．低温阶段，二者的激化焓分别为0．31eV和0．56eV，高温阶段分别高达2．24eV和4．21eV．实验室模型与大地电磁测深结果的对比表明，实验结果为地球内部高导层的形成提供可能的实验证据．2005．0年代中国地区地磁场及其长期变化球冠谐和分析
摘要：国家地磁图作为描述一个国家领域内地磁场空间分布的基础科技产品，其选用的模型计算方法应准确合理地反映标准年代上地磁场空间分布及未来5年的地磁场长期变化趋势．本文应用球冠谐和（SCH）方法，对中国地区1119个野外地磁测点和36个地磁台的观测数据进行了计算，获得了2005．0标准地磁年代中国地区地磁正常场及其异常场空间分布，建立了2005～2010年中国地区地磁场长期变化球冠谐和模型．结果表明，IGRF描述的中国地区地磁场偏差幅度约为5’（D、I）或100nT（F），由于新的、空间分辨率更高的地磁测量数据参与计算，球冠谐和方法描述的2005．0地磁图能较IGRF更细致地描述地磁场的空间分布，具备稳定运用在中国地磁图的编制出版工作中的能力．地磁场K变化的信息熵
摘要：K指数作为最常用的一种地磁活动指数，它描述的是地磁场不规则变化的扰动程度，因此，地磁场的不规则变化又称为K变化．K指数虽已有70多年的历史，并在世界范围内被普遍接受，然而，它只能反映扰动的幅度，无法反映扰动的次数，只标定扰动幅度最大的分量，无法给出地磁场三分量扰动的总体描述，同时，K指数的标定还与坐标选择有关．从信息科学的角度来说，K指数存在以上缺陷，是因为它无法表征地磁场扰动的全部信息，而信息量的多少一般用信息熵的大小来衡量．基于这一思想，本文根据北京地磁台1997年记录的地磁场分钟观测值，计算了地磁场K变化的各种信息熵．计算结果表明：K指数最多包含熵为3．9486的信息，而地磁场的总信息熵为9．6903，这样便从定量的角度，给出了对K指数缺陷更本质的认识．根据本文的计算，地磁场三分量所包含的信息量远远大于任何一个分量，将这一结果应用于急始型磁暴的早期自动识别，提高了10％的识别率．同时，信息熵的计算与坐标的选取无关，这就克服了K指数标定与坐标相关的缺陷，从长远来说，可以设计一种新的“熵指数”来改进K指数．基于Laplace法的磁性球体参数确定
摘要：解析信号法被广泛应用于磁性目标平面位置确定中，然而，数值计算表明：斜磁化情况下，解析信号模极大值与磁性目标中心平面位置之间存在较大的偏差，最大可达探测深度的30％，从而制约了该方法在航空磁测或水深较深区域的应用．从理论上推导了磁性球体磁异常经拉普拉斯算子运算后信号（简称“拉普拉斯信号”）表达式，分析了其具有的物理性质，在此基础上，提出采用Laplace法确定磁性目标中心平面位置，当地磁场与磁化强度倾角相同且大于30°时，仿真计算的磁性球体平面位置误差小于深度的4．3％，大大提高了平面位置的计算精度．此外，还给出了磁性目标的深度和磁性参数的计算方法．仿真结果表明，当磁性球体空间位置确定较为准确时，计算出的磁性球体空间位置与磁性参数和实际值较为相符．
