耀斑引发的激波初始速度对激波到达时间预测的影响
摘要：利用Hakamada-Akasofu—Fry运动学太阳风模型模拟了1981到1985卡林顿周的48个太阳、耀斑事件激发的激波到达地球的时间．结果表明，对模式输入参数之一的激波初始速度进行调整，可以使模拟结果和实际观测基本一致．通过对发生在该时期多个事件的统计分析，分别得到日球表面东、西两半球耀斑爆发对应的激波初始速度调整因子和初始速度的统计关系．该关系应用到1986到1990卡林顿周期间发生的耀斑对应的激波到达地球时间的模拟时，对于位于西（东）半球的耀斑，预测行星际激波到达地球所需时间的平均绝对误差从未使用该关系的16（15）h降低到12（11）h．高频返回散射扫频电离图的反演
摘要：斜向返回探测可以对遥远地区的电离层进行连续监测，是探测电离层的主要手段之一，一般得到返回功率、群路径或时延与频率之间的关系，称为高频返回散射电离图．由于电离图包含了探测路径上电离层状态信息，可以通过对其反演获得电离层结构参数．本文提出了一种新的反演算法，使用模拟退火方法对返回散射扫频电离图前沿进行了反演，并用实际探测数据进行了验证及统计，最后给出二维电子密度剖面图．结果显示，62．97％的反演结果与垂测结果吻合情况良好．该方法很好地克服了传统反演算法的不稳定性，且计算速度快，能获得准确的反演结果，表明了该算法在实时处理实际探测的返回散射扫频电离图中的应用价值．南极中山站至DomeA考察断面近地层湍流参数特征
摘要：利用南极中山站至DomeA考察断面上3个自动气象站2005～2007年的观测资料和2008年夏季在中山站附近冰盖获取的湍流观测资料，应用空气动力学方法和涡动相关法计算分析了中山站至DomeA断面上近地层各种湍流参数（感热通量，潜热通量，湍流温度、湿度和速度尺度，地表粗糙度，大气稳定度及动量输送系数）的季节变化、日变化及其空间分布规律．结果表明：感热和潜热均具有明显的季节变化和夏季日变化特征．夏季，近地层大气向雪冰表面输送的感热通量由沿岸中山站的-4．2W／m^2降至高原缓坡区EAGLE的-0．3W／m^2，至内陆高原DomeA则已转变为由雪冰表面向大气输送感热，约5．5W／m^2；潜热通量由沿岸的16．8W／m^2向内陆高原快速减小至DomeA的1．2W／m^2；地表粗糙度、动量输送系数和地表摩擦速度均由冰盖陡坡区（强下降风区）向沿岸和内陆高原快速减小，最小值出现在DomeA，这与风速的变化特征相一致，表明南极内陆冰盖的地表动力学参数与风速密切相关．该结果对改进气候模式中南极地区的边界层参数化方案具有重要的参考意义．卫星测高揭示的海面变化经纬向耦合特征及其对ENSO事件响应
摘要：本文引入3阶主张量分析方法对1993-2008年赤道太平洋地区卫星测高数据进行解析，前两个主张量可有效表征海面变化的经、纬向耦合特征，重构与对比了该时段内6次ENSO事件海面变化的经、纬向演化的空间构型与耦合作用过程．结果表明：海面的经向变化可表征ENSO强度变化，纬向变化表现为受ENSO影响的年周期波动；经、纬向张量的时间系数与MEI以及EMI指数间多尺度分析表明，两者均受El Nino Modoki影响，但在耦合尺度、能量共振关系以及相位关系上存在差异；海面变化对不同类型ENSO事件响应差异主要表现在高、低海面位置、振幅以及高、低值区分布形态与空间范围等方面．其中常规的El Nino多表现为东太平洋型ENSO，El Nino Modoki则表现为中太平洋型．不同类型的ENSO在经纬向耦合演化轨迹的周期性、规则性和方向性特征可在一定程度上作为ENS0类型区分依据．基于ICESat轨道交叉点分析的东南极Lambert—Amery系统当前高程变化特征分析
摘要：南极冰盖物质平衡仍然是全球海平面变化估计的最大不确定因素．本文使用2003～2007年ICESat／GLAS获取的高精度冰盖测高数据，利用我们开发的高精度高程变化提取程序，首次获取了东南极最大冰流系统——Lambert-Amery地区在ICESat卫星轨道交叉点处的高程变化序列．依据冰川动力学原理，对该流域进行详细划分，并在此基础上利用回归模型研究各子区域内高程年际变化特征．对该区域的研究有以下新的认识：（1）除Amery冰架区域（AIS）外，其他区域高程年际变化呈正增长；（2）各子区域高程的年际变化特征呈现显著的区域变化特征，AIS和MGLup的年际变化分别为-6．1cm／a和6．6cm／a．（3）流域西侧的高程变化是东部的2～3倍．研究第一次以高密度和高时间分辨率获取了该区域高程变化的时间序列，并采用回归模型详细分析了各子区域高程的年际变化特征．玉树Ms7．1级地震前的形变应变场变化特征
摘要：基于1999-2007年和2007～2009年的GPS站点观测数据计算的速度场，分析了青藏亚板块的运动特征．利用块体（旋转与线性应变）弹性运动公式计算可可西里-巴颜喀拉块体和羌唐块体的应变率、可可西里-玉树断裂带的运动速度和应变率，研究了玉树7．1级地震前的形变应变特征．结果表明：可可西里-巴颜喀拉块体处于青藏亚板块运动场的差异变化较大的地带；1999～2007年可可西里-玉树断裂带左旋走滑运动为主；2007～2009年可可西里～玉树断裂带在玉树以西压应变率显著增强，利于应力积累，以东为右旋为主，玉树附近地段成为不同应变应力状态的转换地带——不稳定地段．可可西里-玉树断裂带的活动为7．1级地震孕育提供了能量积累和发震条件．1997年以来巴颜喀拉块体周缘强震之间的黏弹性触发研究
摘要：本文利用考虑黏弹性地壳结构和精确震源参数的震后形变模型，计算了玛尼、昆仑山口西、汶川地震所形成的同震和震后形变场的变化过程与特征，结果显示玛尼地震的震后形变场有利于昆仑山口西地震的能量积累，玛尼地震与昆仑山口西地震的震后形变场对汶川地震的作用不明显，而这三次地震总的震后形变场在玉树断裂带附近形成了一个明显带有左旋性质的形变，有助于玉树地震的发生．将计算出的应力值投影到断层的滑动方向上，得到了这些地震震前的库仑应力变化过程，结果显示玛尼地震对昆仑山口西地震的库仑应力值呈现一个从负转正的过程；玛尼地震和昆仑山口西地震对汶川地震的库仑应力改变量较小；这三次强震对玉树地震的库仑应力作用为0．012MPa左右，大于地震触发的阈值0．01MPa．最后利用断层应力积累与滑动速率的关系，计算出断层应力的年积累量，得到这些地震之间的影响值相对于年积累量的大小，结果表明仅昆仑山口西地震对玉树地震的影响在1年左右，其他地震之间的影响都很微小．由此我们认为即便是考虑地壳的黏弹性应力作用，对于较远的断层来说影响也较弱，自身的能量积累是短时间内地块边界带上较远距离强震连发的决定性因素．华北克拉通中部地区背景噪声成像
摘要：利用华北地区的流动与固定地震观测台阵在2007年1月～12月期间的垂直分量记录，采用背景噪声层析成像方法获得了华北克拉通中部地区6～40s的相速度和群速度分布图像．成像结果显示研究区地壳以及上地幔的速度结构存在很大的横向不均匀性．8～16s的相速度以及8～20s的群速度分布图像清晰地勾绘出华北地区盆地和隆起之间的边界．华北盆地以及山西断陷带呈明显的低速异常，表明相应区域存在较厚的沉积层并且在中、上地壳内存在低速带；而太行山隆起以及鄂尔多斯高原则呈现高速异常．相速度16～25s以及群速度20～30s的图像显示华北盆地由低速异常变为高速异常，表明华北盆地的地壳较薄．长周期（30-35s）相速度图像表明华北盆地的上地幔顶部存在低速异常．华北盆地较薄的地壳和低速异常（明显低于全球平均水平），可能与该地区岩石圈减薄，软流圈物质上涌有关．8～35s的群速度和相速度图像都显示，大同火山区是一个低速异常区，可能是由目前仍在活动的岩浆的加热而引起地壳升温造成的．地壳介质非均匀性对华北地区强震活动的影响
摘要：华北地区是我国地震灾害最频繁的地区之一，该区域的强震空间分布可能与地壳介质的不均匀性有关．本文建立了华北地区岩石圈三维Maxwell模型，并尝试采用剪切波分裂参数为新的约束条件，对区域地壳运动场和应力应变场进行了模拟，探讨地壳介质不均匀性与区域地震活动的关系．研究结果表明：外部动力源控制了华北地区整体的地壳运动方式，地壳介质的横向、纵向不均匀性则影响了区域的变形特征．华北地区东西两部分的地震活动差异主要受到地壳介质横向差异的影响：华北地区东部介质较软，弹性应变能积累较大，地震活动频繁；鄂尔多斯地壳介质相对较硬，弹性应变能积累相对较小，地震活动水平低．新疆和周边地区地壳厚度和Vp/Vs比值变化的接收函数约束
摘要：我们用修订后的接收函数H-k叠加算法估计了新疆和周边地区90个地震台站下的地壳厚度和波速比Vp/Vs该地区平均地壳厚度约为52km，变化范围约为33～79km．最厚地壳位于西昆仑山的TAG台站，最薄地壳在塔拉斯-费尔干那断层附近的NRN台站．对每个台站的点地壳厚度估计结果进行了线性各向同性变差模型的标准克里金空间插值，得到了新疆和周边地区0．1°×0．1°分辨率的地壳厚度横向变化图像．该图像显示研究区域地壳厚度变化和地表地形有很强的相关性，即盆地比周围造山带地壳厚度薄，显示该地区莫霍面由盆地向两侧造山带倾斜的特征．波速比估计的结果范围为1．61～1．89，平均值为1．76．波速比复杂的变化说明地壳内物质成分构成的复杂性，这种复杂性可能由于地幔物质随着构造活动上涌侵入地壳内部所致，同时地幔物质的底侵可能对该地区地壳增厚有贡献．新疆地区环境噪声层析成像研究
摘要：本文利用北京大学宽频带流动地震台阵和新疆地震监测台网12个月连续地震记录数据，采用环境噪声层析成像方法获得了新疆地区的周期从10～35s范围内的瑞利面波相速度异常分布图像．研究结果与地表地质构造相一致，新疆地区的天山、两盆大地构造与瑞利面波相速度异常有较好的对应关系．短周期10～20s的图像显示两个盆地内都呈现低速异常，对应盆地较厚的沉积层．中长周期25～35s的层析成像结果显示东西天山地区存在明显异常差异．本文获得的新疆地区地壳和上地幔相速度结果，也为进一步结合传统天然地震面波成像方法，最终获得新疆地区的三维剪切波速度结构奠定基础．腾冲火山区的地震层析成像及其构造意义
摘要：利用滇西南临时台网和固定台站的地震数据反演了腾冲及邻近地区的P波速度结构，着重分析了腾冲火山区和龙陵7级地震震源区的地壳结构特点．研究结果表明，腾冲火山区下方10～20km深度范围存在明显的低速区，其横向尺度大约在20～30km之间；推测这一低速区代表了仍处于活动状态的壳内岩浆源，热流通道有可能通过腾冲断裂延伸至地壳深部．地壳速度结构自东向西的变化显示出与不同时期的火山活动的关系，腾冲东侧偏高的速度结构反映了龙川江一带上新世时期火山通道内冷凝固结的岩浆侵入体或不易挥发的高密度残留物质，腾冲西侧的低速异常揭示了更新世以来持续至今的岩浆作用和热流活动．龙陵7级地震震源区的地壳结构存在明显的横向非均匀性，M7．3级和M7．4级地震与怒江断裂和龙陵断裂两侧的结构差异密切相关，它们分别发生在高速区和低速区的分界附近．怒江断裂东侧和龙陵断裂西侧具有较高的速度，是震源区应力积累的主要载体；两断裂之间地壳速度明显偏低，有可能是多期次的岩浆侵入导致地壳结构强度降低，使得怒江断裂和龙陵断裂易于受构造应力作用而引发强烈地震，估计地震的震源深度在10～12km之间．过汶川地震主断裂科学钻WFSD-1反射地震采集方法研究
摘要：横穿龙门山地震反射剖面系列探测是WFSD工程中的一项重要研究内容．通过WFSD-1先导孔区二维反射地震的观测方法研究和试验，实现了预期目标：（1）在震后恶劣的天气、陡峭地形和地表严重破裂、破碎、滑塌等困难条件下，获得了WFSD工程首条分辨率较高的二维反射地震剖面；（2）从地学研究目的出发，结合龙门山地区的复杂地震地质条件，提出了以浅、中、深部复杂反射体探测为目标的高密度时间、空间采样的数据采集方法，为后续剖面的实施提供了方法依据；（3）发现了映秀-北川断裂带地表出露位置以西5km范围内垂向上的多层次地质体的反射；1．2s以下的中深部反射体明显具有层状沉积岩或变质岩的特征；推断认为测线上彭灌杂岩最大厚度约3km；（4）灌县-安县断裂带呈明显的双层结构，山前隐蔽带沉积体系完整；（5）在孔区附近800m范围内，进行了20-30m激发点距、10m道距的密集观测，为WFSD-1孔完钻深度以浅反射体的高精度标定提供了可靠的原始数据．VTI介质起伏地表地震波场模拟
摘要：起伏地表下地震波场模拟有助于解释主动源和被动源地震探测中穿过山脉和盆地的测线所获得的资料．然而传统的有限差分法处理起伏的自由边界比较困难，为了克服这一困难，我们将笛卡尔坐标系的各向异性介质弹性波方程和自由边界条件变换到曲线坐标系中，采用一种稳定的、显式的二阶精度有限差分方法离散（曲线坐标系）VTI介质中的弹性波方程；对地表自由边界条件处理时采用了一种修饰的差分算子来计算弹性波方程中的混合导数项在自由边界上的法向导数．兰姆问题的解析解与本文的数值解对比结果表明该方法可以有效地处理自由地表边界条件．模拟实例表明：起伏地表对地震波场有重要影响，各向异性导致弹性波波前形状复杂且具有明显的方向性．菲律宾及其邻近地区的地磁场模型研究
摘要：根据2001～2007年期间在菲律宾境内测量的74个点的地磁场数据，利用球冠谐和、泰勒多项式两种方法建立了2005．0菲律宾及周边地区地磁基本场模型，得到了菲律宾地区X、Y、Z、D、J、H、F七个分量的分布．两种模型反映的同一地区的地磁场分布形态基本类似，只在拐点的舒缓度、等值线平滑度等方面存在区别．在8°N左右，X、H、F出现系统的拐点，同纬度的X、H、F东低西高．D、Y零线分布于8°N左右呈东西展布，北侧为负，南侧为正，等值线沿经度分布的同时，在纬度上有不同程度的小起伏．Z、I空间分布呈现更加规则均匀的东西向分布特征．零线分布在7．5°N左右，零线北部是正值区域，南部是负值区域．两种模型与IGRF的差值的分布形态有很大的不同，球冠谐模型与IGRF模型差值的正负异常区域呈现正负异常相间的分布特征，且各分量的正负异常最大值分布在低纬度地区．而泰勒多项式与IGRF差值的正负异常分布却相对完整．中国东部海区编图及基本地学特征
摘要：随着我国海洋区域地质调查事业的发展，编制新的海区地质地球物理图件显得非常必要．中国东部海区1：100万地质地球物理系列图包括空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、表层沉积物分布图和区域构造图．本研究通过利用数字化编图技术对新旧资料进行同化和标准化处理，获得了大范围、基于新资料的图件成果．此外，在编图成果的基础上，本文总结了我国东部海区的地球物理场分区特征，表层沉积物分布特征，并划分了区域构造单元．编图成果将进一步促进对我国东部海区地质构造特征的认识．南海北缘琼东南盆地热结构与莫霍面温度
摘要：相对于大陆地区，洋壳或海陆过渡区目前较缺乏岩石圈热结构方面的研究．本文依据琼东南盆地现有热流数据和相关岩石热物性参数，沿分布于盆地内不同位置的4条地震测线计算了不同圈层的热流分配关系（即热结构）及莫霍面温度．计算时根据最新的P-波速度变化分析将该区地壳分为四层，分别为沉积盖层、上地壳、下地壳及下地壳高速层．结果表明：琼东南盆地地幔热流由浅水区向深水区逐渐增加，是控制盆地现今海底热流分布的主要因素；其占海底热流平均比例为76．3±7．0％，具有典型的“冷壳热幔”的岩石圈热结构特征；莫霍面温度范围500-700℃，存在一个低温区和两个高温区，其整体分布与盆地基底以下地壳伸展减薄及断裂发育有关．非线性AVO反演方法研究
摘要：与叠后地震数据相比，叠前地震数据包含有更多的反映地下地层特征的信息，利用AVO（Amplitude Versus Offset，振幅随偏移距的变化）信息通过求解Zoeppritz方程的近似公式，叠前反演可直接得到反映地下岩石特征的弹性参数——密度、纵波速度和横波速度．从本质上讲，叠前地震反演是非线性的，但目前多采用线性近似方法求解，降低了地震反演的精度．本文研究基于Aki-Richards近似公式的非线性叠前反演方法，分析了引起弹性参数非线性反演误差的因素，提出了反向加权系数的方法以均衡各反演参数的系数所引起的响应差异，并把具有较强的非线性搜索能力、能够更好地求取全局最优解的量子蒙特卡罗方法引入到叠前三参数非线性反演，改善了叠前反演的精度．理论和实例试算表明：该方法计算精度较高、稳定性较好．
