地球物理学报杂志社
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地球物理学报杂志

《地球物理学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1948年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:学术论文、综述或评述、研究短论、科学论坛、学术动态等。
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会;中国科学院地质与地球物理研究所
  • 国际刊号:0001-5733
  • 国内刊号:11-2074/P
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-571
  • 创刊时间:1948
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:B5
  • 复合影响因子:1.73
  • 综合影响因子:1.867
相关期刊
服务介绍

地球物理学报 2011年第05期杂志 文档列表

地球物理学报杂志大气物理学·大地测量学

南海台风与上层海洋相互作用的数值模拟研究

摘要:本文建立了一个综合考虑大气-海流-海浪相互作用的区域海-气耦合模式系统,利用该系统模拟研究了南海台风发生发展的大气、海洋动力学机理.结果表明:耦合模式较真实地反映了台风和上层海洋的相互作用过程,提高了对台风路径和强度的模拟准确率;在台风充分发展阶段,上层海洋的反馈作用使台风路径发生左偏,并抑制了台风强度的发展;三种海洋反馈作用(海面降温、飞沫效应和波浪作用)对台风系统的影响程度不同,海面降温和波浪作用阻碍台风系统的发展,而飞沫效应增强了海气界面的热量传递,促进台风系统的发展;与海面降温和飞沫效应相比,波浪作用对台风系统的影响较小.只有综合考虑各种海洋反馈作用才能更好地解释和预测台风等海上灾害性天气的发生和演变过程.
1141-1149

城市化对北京气象站极端气温指数趋势变化的影响

摘要:利用5个乡村气象站和北京气象站(简称北京站)1960~2008年日最高、最低气温资料,比较分析了北京地区城市和乡村极端气温指数年、季节的时间变化以及城市化对北京站各极端气温指数趋势变化的影响.结果表明:1960~2008年北京站霜冻日数、冷夜日数、冷昼日数和平均日较差均显著减少,暖夜日数、暖昼日数、平均最高气温和平均最低气温均显著上升,这些指数的趋势变化全部通过了0.01显著性水平检验,其中霜冻日数、冷夜日数、暖夜日数、平均最低气温、平均气温日较差等与最低气温有关的极端气温指数比冷昼日数、暖昼日数、平均最高气温等基于最高气温记录的极端气温指数变化趋势更明显;城市化因素已致使北京站1960~2008年期间霜冻日数、冷夜日数和平均气温日较差显著减少,暖夜日数和平均最低气温显著增加,这些与最低气温有关的极端气温指数序列,其城市化影响都通过了0.01显著性水平检验.在北京站的霜冻日数、冷夜日数和平均气温日较差长期减少趋势中,城市化影响分别达到-5.78 d/10a、-17.83 d/10a和-0.73℃/10a,而在北京站暖夜日数和平均最低气温增加趋势中,城市化影响分别为14.76 d/10a和0.70℃/10a.在所有与最低气温有关的年平均极端气温指数的趋势变化中,城市化影响贡献率均达到100%,即观测到的趋势变化完全是由城市化因素造成的.城市化致使四季北京站冷夜日数、平均气温日较差均显著减少,暖夜日数、平均最低气温均显著增加,其中平均最低气温和平均气温日较差序列中的城市化影响在冬季最大,暖夜日数序列中的城市化影响在夏季最显著.
1150-1159

华北地区降水事件变化和暴雨事件减少原因分析

摘要:使用北京、天津、河北、山西的37个气象观测站的1961~2008年逐日降水资料和NCEP、EC环流资料,对华北降水事件和暴雨事件减少原因进行分析.结果表明,华北地区盛夏暴雨事件对夏季降水量和全年降水量变化有重要影响,近50年盛夏暴雨事件呈显著线性减少趋势,这与东亚夏季风减弱使得从南边界进入华北的水汽通量大量减少以及副热带高压位置南移有关.此外,盛夏暴雨事件减少还与印度对流减弱和菲律宾对流加强、125°E越赤道气流减弱和145°E越赤道气流加强有很好的对应关系.这为认识华北降水减少变化提供了科学依据.
1160-1167

合肥地区沙尘暴降尘过程的大气细粒子谱观测研究

摘要:2010年3月20日至3月28日,利用大气细粒子谱分析仪对合肥地区大气细粒子谱进行连续在线观测.观测过程涵盖整个沙尘暴降尘期、间歇性降雨期及晴好天气粒子浓度增长期.颗粒物数浓度分析表明,沙尘暴降尘期内核模态(Nucleation mode,5~20 nm)、爱根核模态(Aitken mode,20~100 nm)和积聚模态(Accumulation mode,100~1000 nm)粒子浓度分别为898 cm-3、3424 cm-3、1587 cm3,并未明显高于间歇性降雨期(粒子浓度分别为255 cm3、1509 cm-3、1213 cm-3)和晴好天气粒子浓度增长期(粒子浓度分别为706 cm-3、4891 cm-3、2468 cm-3);沙尘暴降尘期粗粒子模态(Coarse mode,1~10μtm)粒子值达到48 cm-3,浓度远高于其他观测期.粒谱分析表明:合肥地区大气细粒子谱呈典型双峰结构,第一峰值出现在10~20 nm之间,第二峰值出现在100 nm左右,而且不同天气条件下细粒子谱峰值位置略有不同;沙尘暴降尘期,粒径10 nm以下和400 nm以上粒子浓度值高于间歇性降雨期和晴好天气粒子浓度增长期,而并非只有粗粒子模态粒子浓度高于其他时段.
1168-1173

平流层气溶胶的准两年周期特征分析

摘要:本文采用HALOE和SAGE Ⅱ资料,分析了平流层气溶胶的准两年周期变化(简称QBO)特征及其与臭氧QBO的关系,结果表明:(1)北半球中高纬上空平流层气溶胶存在明显的QBO特征,其QBO信号自上向下传播,振荡幅度在平流层中下层可以达到20%;而在赤道和南半球上空的平流层气溶胶的QBO特征相对于北半球则不明显;(2)在北半球平流层中下层,气溶胶的QBO与臭氧QBO存在明显的相关关系:在低纬与高纬地区上空,两者呈很好的正相关关系,而在中纬度上空30 hPa高度附近两者则存在明显的负相关;(3)当赤道纬向风为东风位相时,北半球30~10 hPa高度处,气溶胶面积密度为正距平,距平百分率可达20%,西风位相时则反之;东西风位相时气溶胶面积密度的变化与剩余环流对气溶胶的输送是密切相关的.
1174-1181

引力梯度归算的模拟计算

摘要:引入引力梯度不变量后可将GOCE卫星观测数据简化成扰动位的径向二阶导数边界条件,由于卫星轨道不规则性给解算带来了很大的困难,因此解算过程中需要将在轨道上建立的边界条件延拓到如平均球面这样的规则曲面上来,由此便需要对引力梯度的延拓或归算等问题展开研究.本文依据Taylor展开讨论了引力梯度的归算方法,并针对EGM2008模型进行了模拟计算,结果表明本文给出的归算方法便于实施、提高精度效果明显,能有效地恢复引力场的位系数.顾及到GOCE引力梯度数据的实际观测精度,建议实施二次归算.
1182-1186

卫星重力捕捉龙滩水库储水量变化

摘要:利用近7年的Gravity Recovery and climate Experiment(GRACE)重力卫星资料,采用改进的滑动窗去相关滤波和扇形滤波技术计算了红水河上游区域的重力变化,结果显示红水河上游区域重力场有明显的上升趋势,利用Global Land Data Assimilation Systems(GLDAS)土壤湿度模型计算了地表水对重力场的影响,结果表明土壤湿度变化对重力场的影响主要表现为季节变化特征,对该地区重力上升趋势的变化并没有明显的贡献.扣除土壤湿度影响之后的剩余重力变化曲线显示,在2006年9月前后该地区剩余重力有一约2.17 μGal的重力抬升.报道资料和水库储水量模拟结果表明,这一重力抬升与我国在建第三大水电站--龙滩水电站水库蓄水有关.这一结果说明GRACE卫星不仅能够反映大尺度的季节变化信息,而且能够为监测大型水库水储量变化提供近实时的空间对地测量资料.
1187-1192

CRInSAR与PSInSAR联合探测区域线性沉降研究

摘要:本文提出一种CRInSAR与PSInSAR联合解算算法,并将该算法应用于区域线性沉降探测中.该算法将CR点上计算得出的形变速率值及高程改正值作为研究区域PS基线网络的约束,进而通过间接观测平差法估计出PS网沉降速率和高程改正值的全局最优解.算法实现了人工角反射器雷达干涉测量技术(CRInSAR)与永久散射体雷达干涉测量技术(PSInSAR)的有效结合.实验利用河南地区PALSAR影像对联合解算算法进行验证分析,成功提取出研究区域的线性形变速率场和高程改正场.实验结果表明,该算法可避免人为选取参考点的不确定性,增加了PS基线网络空间维解缠时的多余观测,获取的研究区域形变速率相对于传统算法在精度上有明显改善,与已有地面水准实测形变结果吻合程度明显提高,探测得出沉降区域与研究区域的矿区位置实际分布较为吻合,因而可更广泛有效地应用于区域线性沉降探测乃至矿区地质环境监测中.
1193-1204
地球物理学报杂志地震学·地球动力学·地磁学·地热学

青藏高原东缘强烈盆山相互作用区的地壳各向异性特征及其动力学意义探讨

摘要:基于横跨青藏高原东缘龙门山造山带的链式宽频带台阵数据,通过系统拾取28个台站观测到的147个远震事件所对应的Pms转换波分裂参数,获得了青藏高原东缘强烈盆山相互作用区不同构造域的地壳各向异性特征.结果表明,青藏高原东缘盆山相互作用区的地壳各向异性具有明显的分区性,松潘-甘孜地块的地壳各向异性强度(分裂时差约0.28 s)明显大于四川盆地(分裂时差约0.16 s);在快波偏振方向上,剖面西段阿坝次级块体与剖面东段四川盆地的快波方位基本一致,而在松潘-甘孜地块内部,沿剖面自西北至东南,即由阿坝次级块体至龙门山断裂带,快波偏振方位发生系统的顺时针旋转,由NNW(-24°)旋转至NNE(13°)并最终与龙门山造山带近乎平行,体现出盆山相互作用区不同块体在块体边界断裂协调或控制下的形变特征.
1205-1214

长白山天池火山区介质速度非均匀性谱结构

摘要:观测和研究表明,非均匀介质RMS(Root Mean Square)速度微扰动ε,特征尺度相关距离a以及幂指数k的空间分布特征可描述介质非均匀性特征.本文选用长白山天池火山区的小震记录,运用S波包络展宽法对长白山天池火山区地壳浅部介质速度非均匀性谱结构进行了研究.结果发现长白山天池火山区地壳浅部介质呈现强烈的介质非均匀性,且其具有明显的频率特性.在2~4 Hz及4~8 Hz频带范围内,小尺度弱非均匀性介质基本上分布在天池火山口的东南角和西北角,大尺度强非均匀性介质基本上分布在天池火山口的西南角和东北角,这一特征在0~2 km和2~5 km深度范围内均体现;在8~16 Hz频带内,0~2 km深度范围内弱非均匀性介质分布在火山口西部,而2~5 km深度范围内弱非均匀性介质基本上分布在火山口周围区域;在16~30 Hz频带内,0~2 km深度范围小尺度弱非均匀性介质分布在火山口的东北角及西南角,而2~5 km深度范围内小尺度弱非均匀性介质集中分布在火山口的东南角,西北角有少量分布.
1215-1221

云南壳幔S波速度结构与强震的构造背景

摘要:本文选取云南及周边65个台站记录到的47个地震事件,利用相匹配滤波技术分离出了基阶Rayleigh面波信号.选取与震中处于同一大圆弧上的两个台站,利用双台格林函数法获取了台间相速度频散,频散的周期范围在10~80 s之间.从2000个波形记录中提取了152个台站对之间的相速度频散,最后,利用台间的相速度频散反演得到云南地区0~200 km深度范围内的S波速度结构.结果表明:云南地区地壳厚度整体上呈南北向变化趋势,从南部的30 km变化到北部的60 km.在局部地区Moho面呈现出隆起和凹陷,基本上呈"一隆两凹"的特征.另外,滇西地区大致以红河断裂为界,其两侧的岩石圈结构存在明显的差异.西侧从70 km深处开始,滇缅泰块体上的保山、畹町、沧源、思茅一带大范围内均为低速区,并且一直延伸到120 km深处.而红河断裂东侧的滇中块体,只有在康滇古隆起区存在上地幔低速区,其余大部分地区上地幔S波速度在4.4~4.6 km/s之间.
1222-1232

FMTT方法研究华北及邻区上地幔P波速度结构

摘要:本文利用华北地震科学台阵190套宽频带地震仪在2006年10月至2009年3月记录的远震事件,采用波形互相关技术提取了52414条P波初动到时数据,进一步使用FMTT(Fast Marching Teleseismic Tomography)方法,获取了华北克拉通中、东部陆块下方上地幔分辨高达0.5°×0.5°的P波速度结构.我们的P波速度结果显示,华北克拉通中、东部块体在40~240 km的深度范围内都表现为相对低速,而燕山造山带则整体表现为相对高速,这暗示华北克拉通中、东部块体下方的壳幔速度结构都遭受了明显的改造,但改造的范围并没有涉及到燕山造山带,或者燕山造山带下方的改造并没有华北克拉通中、东部块体那么显著.华北克拉通中部陆块下方的低速异常向下一直延深至250 km左右,该低速异常很可能与汾渭河地堑及新生代广泛分布的火成岩有关.
1233-1242

反投影全球子台网P波记录研究2010年4月14日玉树地震破裂过程

摘要:我们运用反投影远震P波研究了2010年4月14日玉树地震的破裂过程.通过台站响应函数对从IRIS下载的经过波形筛选的206个震中距在30°~95°间的台站进行选取.29个能够得到最好台站响应函数且波形相似度高的台站的记录被用于最终的反投影研究.在研究中我们运用4阶方根叠加法和2 s窗长、1 s滑动的滑动窗对总时长为100 s,始于P波前20 s的波形记录进行反投影.反投影结果显示玉树地震震源破裂时间为20 s,破裂尺度为60 km.在玉树地震的整个破裂过程中能量主要在两个时间和空间上释放.一个能量释放点是震后6 s,位于震中附近;另一个是震后12 s,位于震中位置东南,靠近结古镇的区域,且这次能量释放是玉树地震破裂过程中能量最大的.最大能量释放地点和实际震害最重的区域相吻合.反投影远震P波得到的震源破裂模型是软件自动生成的震动图的有效补充,能为震后应急救援服务.
1243-1250

三河-平谷8.0级地震区地壳结构和活动断裂研究--利用单次覆盖深反射和浅层地震剖面

摘要:跨1679年三河-平谷8.0级地震区完成的单次覆盖深地震反射剖面和浅层地震反射剖面,揭示了三河-平谷地震区的地壳结构和断裂的深、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.剖面揭示的地壳深断裂和浅部活动断裂具有上下一致的对应关系,其中,陡倾角的深断裂切割了下地壳和壳幔过渡带,向上延伸至上地壳,将地壳深部构造与浅部活动断裂联系在一起,这种深、浅共存的断裂构造体系是控制该区地震孕育和发生的重要因素,也是三河-平谷8.0级地震的深、浅构造背景.
1251-1259

铲形逆冲断层地震破裂动力学模型及其在汶川地震研究中的启示

摘要:2008年发生了汶川地震的龙门山断层带是典型的铲形逆冲断层带.利用二维线弹性有限元模型,得到关于铲形逆冲断层带一些具普适性的认识:(1)如果断层带强度不随深度变化,则地震从断层带转换层附近开始发动,破裂沿断层向上传播,当地震蓄积能量足够大时,破裂可以冲破到地表,如汶川地震.(2)一旦到达地表,其最大同震位错将位于断层带出露地表处;且在断层带介质弱化或损伤大致相同条件下,铲形断层倾角越缓,地表的同震位错量越大.(3)与最大同震位错位于地表不同,同震应变能释放最大处位于地壳内十几公里深处的断层带转换层附近.(4)在断层带介质软化或损伤度大致相同条件下,铲形断层倾角越缓,地震对震间期积累应变能的释放越多、范围越广,对地表近断层区域造成的破坏可能越大.(5)冲破到地表的逆冲型大地震会进一步增加铲形断层带下盘转换层以下(约在15~22 km)地壳深处和断层上盘距离断层地表出露点约十几公里处地壳浅部的应变能积累密度;汶川地震之后的余震分布,除了沿主破裂面附近的继续破裂外,也体现了以上地区应变能的继续释放.本文得到的这些认识有助于深入理解汶川地震的动力学机制.
1260-1269

地震波速度约束的大横向黏度变化的地幔对流研究

摘要:本文将横向黏度变化提高到3个量级,获得了地震波速度结构约束下的大横向黏度变化的地幔浅部的极型场和环型场对流图像.与小横向黏度变化下的结果相比,本文的结果具有显著的改善.对极型场对流图像,主要体现在本文结果能更清楚地解释太平洋板块、大洋洲和南美洲以及东太平洋洋中脊处的现今运动状态;对环型场对流图像,能更合理地解释北太平洋板块的右旋运动.本文计算的极型场、环型场对流速率以及揭示的某些区域如欧亚大陆和非洲大陆的运动状态与现今地表板块的运动速率以及欧亚板块和非洲板块的运动状态有明显差异,但相比小横向黏度变化下的结果,有助于更好地认识和理解现今地表板块运动的深部动力学过程. 关键词:地幔对流;横向黏度变化;地震波速;极型场;环型场 分类号:P541 Studies on large lateral variable viscosity mantle convection constrained by seismic wave velocity ZHU Tao WANG Lan-Wei FENG Rui
1270-1284

南海北部神狐海域天然气水合物形成聚集的数值模拟研究

摘要:利用2D数值方法对南海北部陆坡神狐海域水合物形成聚集过程进行了模拟,对气烟囱、泥底辟与水合物成藏间的关系进行研究.模拟结果表明,来自深部的甲烷热解气在向上运移过程中以垂向运动为主,且局限在某一狭窄的范围内,故在地震剖面上显示为气烟囱及顶部BSR.只有当其越过水合物稳定带底界,才能形成水合物,此时BSR等于水合物稳定带底界.而一旦水合物形成,该地层即成为封堵层,从而阻止甲烷继续向上运移.因此,水合物仅仅在水合物稳定带底界上方很薄的一层,饱和度却可以很高.此后如果深部气源停止供气,那么气烟囱会逐渐消失,只留下水合物存在.因此,气烟囱的存在并不一定对应着水合物存在.另外,模拟结果还显示,断裂流体活动(泥底辟)对水合物形成并不十分有利.来自深部的甲烷流量与流体流量之间的匹配很重要,在甲烷流量一定的情况下,流体流量越大,越不容易形成水合物.
1285-1292

利用反射地震数据和XBT数据联合反演海水的温盐颁布

摘要:利用地震数据反演海水的温盐分布是地震海洋学研究的-个重要方向.本文分析了采集于伊比利亚半岛西南缘海域的GOLR12低频地震数据和同步观测的XBT(eXpendable BathyThermograph)、CTD(ConductiVity-Temperature-Depth)资料,将叠后约束波阻抗反演方法应用到海水温度、盐度剖面的计算当中,计算结果显示这种反演方法可以提供水平分辨率为6.25 m的温度和盐度资料,温度的精度约为0.16℃,可以为物理海洋学研究提供高横向分辨率的基础数据.
1293-1300