GPS无线电掩星后向传播方法
摘要：在大气多路径传播条件下，讨论了两种无线电信号的反演方法：几何光学方法和后向传播方法．当大气存在多路径效应时，采用几何光学方法反演大气参数会引入较大误差．后向传播方法将无线电信号从多路径区域反推至单路径区域，减少了大气多路径效应的影响．为了比较不同的反演方法，利用多相位屏模型，数值模拟了大气多路径条件下无线电信号在大气中的传播过程．假设信号处于理想条件下（仅受大气多路径效应的影响），分别用几何光学方法和后向传播方法对模拟信号进行反演，结果表明：后向传播方法能消弱大气多路径效应的影响，后向传播方法优于几何光学方法．对2007年第60天至180天4个月共约15000个CHAMP掩星观测数据进行反演，将其折射率反演结果与ECMWF分析场资料进行统计比较，结果说明：在南半球（30°S～90°S）、热带（30°S～30°N）以及北半球（30°N--90°N）的低对流层，后向传播方法反演的折射率的相对误差的平均偏差和均方差普遍小于几何光学方法．从而证实：后向传播方法确实能消弱大气多路径效廊的影响，获得较好的反演结果．利用射线追踪方法研究化学物质释放对高频加热的聚焦效应
摘要：电离层化学物质释放能导致释放区域电子密度的损耗，从而产生明显的电离层空洞现象．高频电波通过电离层空洞时，由于电子密度不同，对电波产生折射效果进而形成聚焦效应．本文利用射线追踪方法，评估高频电波通过空洞形成聚焦加热的效果．结果表明，释放水分子与SF6都能对电离层产生明显的空洞，空洞半径约为25～50km，电子密度的损耗率10％以上，在释放点附近有时能达到90％．不同摩尔数的化学物质释放能带来不同的效果．在300km高度释放100mol的水分子并且高频电波频率为15MHz时聚焦效果最好．聚焦后电波能量吸收可增加10dB左右，增幅达两倍左右．加热后的温度可以提升约20％．华北克拉通中西部地区地壳厚度与波速比研究
摘要：本文使用华北科学台阵和中国国家地震台网164个地震台站记录的远震波形资料，用最大反褶积方法提取接收函数，采用接收函数H-K叠加方法得到了各台站下方的地壳厚度和波速比．研究结果表明，华北克拉通中西部地区的地壳厚度由东向西加深，其中东部的华北平原地区地壳厚度介于30～33km，中部的燕山太行地区地壳厚度介于33～40km之间，西部的鄂尔多斯块体地壳厚达40-42km．研究显示该区的地壳平均波速比与地壳厚度没有明显相关性，这可能与该区地壳厚度、地壳组成横向变化异常强烈有关．研究区的地壳平均波速比介于1．68～1．86之间，东部盆地地区台站下方的波速比变化较大，多数分布于1．70～1．80之间；山区平均波速比主要集中分布于1．70～1．77之间，暗示山区块体较东部盆地地区地壳组成更富长英质，而缺少铁镁质成分．该区地壳厚度与地形高度具有很好的相关性，其斜率为6．6，较青藏高原东缘地区的斜率更高，通过分析表明，华北克拉通中西部地区上地幔顶部岩石密度相对较低，为古老的、低密度难熔的、富镁贫铁的克拉通，可为地壳提供更大的浮力．橄榄石成核动力学方程的修正及其对动力学数据的约束
摘要：本文从成核动力学理论出发，考虑新相晶核的表面能对其形状的影响，修正了晶面成核情形的成核动力学方程．新的成核率方程还原了传统成核率方程中通常简化为常数的指前系数．结合修正的相变体积分数计算公式，新的成核率方程可以确定出成核过程中的两个物理参量：新相晶粒与反应相晶粒的接触角度及新相物质与反应相物质之间的表面能．分析结果表明，NizSiO4的接触角度和表面能分别为0．57°，32．33J·m^-2，而Mg2SiO4和（Mg，Fe）2SiO4的数据质量不足以确定表面能与形状因子．结合对加温加载路径在高温高压试验中影响的研究，我们认为亟需补充高质量的成核率数据来确定橄榄石的成核率参数．用剪切波分裂研究台湾北部地壳各向异性
摘要：研究主要使用台湾北部13个地震台站记录到的1991年7月～2002年12月的波形数据，采用剪切波分裂SAM分析方法，对台湾北部地区的剪切波分裂特征进行了研究．发现位于宜兰盆地内的台站的快剪切波优势偏振方向为近E—W方向，而位于山脉（西部麓山带、雪山山脉和中央山脉）的台站的快剪切波优势偏振方向为NNE向或NE方向．位于海边或小岛上的台站得到的快剪切波优势偏振方向比较离散，常伴有2个快剪切波优势偏振方向，可能是受到不规则的地形或复杂的局部构造而引起的．从时间延迟的空间分布来看，以TWE台为界，该台站及以北地区的慢剪切波时间延迟大于该台站以南的慢剪切波时间延迟，这可能意味着TWE台及以北地区的地壳地震各向异性强于南部．基于GPS观测分析日本9．0级地震同震位错与近场形变特征
摘要：2011年3月11日日本本州宫城县东海岸近海发生Mw9．0级地震，本文在对GPS同震位移场分布及误差特征分析的基础上，反演了同震位错分布．误差分析结果表明震源北西向300km、北北西向550km、南西向700km范围内的同震位移量值明显大于误差，可以为位错反演提供有效的地表位移约束．沿震源北西向GPS剖面结果和位错反演位移剖面结果均表明同震近场位移符合指数衰减特征．位错反演结果表明，日本9．0级地震最大同震位错为25．81TI，位于震中附近；位错量大于lOrn的同震破裂集中在震中附近400km范围内；日本海沟南段同震位错量相对较小，此次地震为日本海沟地区典型逆冲型地震．根据此次9．0级地震和该地区以往强震破裂空间分布特征，此次9．0级地震破裂既体现了强震原地复发的特点，又体现了强震破裂的填空性．利用GPS观测资料分析2008年于田Ms7．3地震的同震位移及震后形变
摘要：2008年3月21日新疆于田发生Ms7．3级地震．本文通过处理、分析（GPS数据，得到破裂断层北侧100km附近的同震位移及震后形变信息．在观测区域GPS点监测到10mm左右的同震位移，其中最大为南向14mm，东向5mm．同震位移呈现一致性的东南向运动特征，证实于田地震存在显著的左旋走滑分量．震后台站向西南方向运动，与同震位移方向不同，说明同震位移和震后形变具有不同的形变源．近普鲁断裂两侧的GPS点震后运动方向存在明显差异，表明于田地震可能触发了普鲁断裂的左旋滑动．普鲁断裂在于田地震发生后呈现的构造活动特征揭示普鲁断裂是康西瓦一西阿尔金断裂带的一部分，兼具左旋走滑与逆冲分量，吸收了青藏高原西北缘相对于塔里木盆地的东向逃逸与北向入侵作用．大地震的18．6年周期
摘要：将全球分为15个研究区，用19002009年Mw≥7．0地震目录，统计分析了各区大地震与月球交点运动周期的关系，得出15个研究区中有l0个区，大地震存在统计意义上的18．6a周期：活跃段为12．4a，平静段为6．2a；环太平洋地震带北、南、西、东4大区的大地震，不仅有这样的周期，而且其地震活跃段的时间存在一定规律．用第6个18．6a（1991～2009年）期间的大地震，检验据前5个18．6a（19001990年）地震目录所得18．6a周期的稳定性和实用性，发现有这种周期的地区多数的周期性是稳定的．大地震18．6a周期的可能成因有：（1）18．6a潮波通过调制日潮和半日潮调制大地震；（2）上地幔内流体的潮汐（地内潮）作用；（3）18．6a潮波通过影响地球自转变化调制大地震．中国西部及邻区百年尺度周期的地震活动及其和太阳活动之间的负相关性
摘要：利用小波变换分析中国西部及邻区1700年以来M≥7级和M-T图分析1700年以来M≥7．8级地震活动，除了得到和其他学者研究基本一致的几个十年尺度周期结果外，还得到百年左右尺度的地震活动周期结果，再与太阳黑子活动进行比较，发现地震活动与太阳黑子数在百年左右尺度周期上具有负相关性，地震高活动时段对应太阳黑子低值时段．此外，从活动性分析中得到目前中国西部及邻区可能正处于强震活跃期间．阴山造山带和鄂尔多斯盆地北部磁异常场与结晶基底特征研究
摘要：阴山造山带与鄂尔多斯盆地跨越不同的构造单元，是典型的盆、山耦合地带，且是构造活动强、弱的变异地域，了解该区结晶基底分布特征对于深化认识盆山耦合的深部要素和深层动力学过程具有十分重要的意义．本文在最新的高精度的地磁观测剖面和数据采集基础上，与航磁异常场在该区域上的展布进行集成研究．通过磁场特征分析以研究盆地和造山带地域的构造分区和结晶基底起伏，进而对该区的油、气能源和金属矿产资源分布特征及前景进行探讨．这一研究成果为进一步深化认识该区的深部构造格局及其深层动力学过程提供了深部介质磁性结构与属性的重要判据．脆性材料强破裂前兆的初步研究
摘要：本文依据现有的实验结果初步研究脆性材料在破坏孕育过程中发生的强破裂的前兆特征。以应变（形变）突变、破裂弹性波限幅等物理变化特征确定强破裂；研究总结了不同试样、两种加载方式的破坏试验中的多个强破裂的前兆特征变化：一类为包括定点和场的应变变化特征，另一类为包括声发射率（破裂频度）、b值、波谱及微破裂时空分布等的声发射变化．此外，还有突发电磁扰动和应变扰动．然而，所有这些前兆特征变化并非在所有材料试样、所有强破裂之前同时都出现，也不是所有测点、任何方位都能观测到．同时指出，至今未见到对一次破坏实验中的系列强破裂（至少3～5个）前兆特征的系统对比研究，这正显示了这类研究的艰难，深入开展强破裂前兆研究对地震预测可能有重要意义．第四纪地层中断层同震错动行为的离心机试验研究
摘要：运用试验地球物理学的原理和方法来研究认识当地震发生时在第四纪地层中断层同震错动行为的有关特征，为减轻地震灾害相关问题进行基础研究．原创了在试验模型中预制断层的方法来模拟第四纪地层中存在的断层，用离心机模拟试验研究第四纪地层中不同活动年代、不同上断点深度断层的同震错动行为，特别是地表破坏（地表形变和破裂）特征，取得了新的明确认识，给出了不同场地条件下建设工程应对地震地表破裂造成直接破坏的避让距离．因此这项工作不但有着基础科研意义，而且具有对工程建设防震减灾的实际应用意义．饱和砂岩的黏弹行为的实验研究
摘要：通过Metravib热机械分析仪，用正弦波进行加载，实验时固定静载为100N，正弦波动载荷恒为60N，将总载荷控制在屈服点以下；在温度为～50～125℃，升温速率为1℃／min，频率为5～1000Hz的条件下，对泵油饱和长石砂岩、彭山砂岩样品进行单轴循环加载实验，求取泵油饱和长石砂岩和彭山砂岩的衰减、耗散角、模量、波速与温度和频率的关系．以此研究了饱和多孔岩石在弹性范围内的衰减、耗散角、杨氏模量和弹性波波速随温度和频率的变化规律．取得了随频率或温度增高饱和多孔岩石的衰减峰和耗散角峰的峰位向高温或高频方向移动的热激活弛豫规律．以低频共振衰减解释了随频率增高衰减强度增大；用阻尼衰减和以岩石天然孔隙裂缝随疲劳载荷时问的增长，裂缝纵横比增加，解释了随频率增高，衰减峰的峰位向高频方向移动和衰减峰的强度降低的另一实验结果．这些实验结果与低频共振的驻波实验取得了同样的热激活弛豫规律，说明热激活弛豫机制在饱和多孔岩石中具有一定的普适性．本文还获得了杨氏模量和弹性波波速随温度升高而下降，随频率增高而增大，具有频散效应，随温度升高频散效应有减弱的趋势．该研究结果对理论模型研究具有指导意义，对地震资料的解释具有实用意义．青海湖晚更新世沉积物中胶黄铁矿的发现及其环境指示意义
摘要：对青海湖南盆沉积中心钻取的一根长18．6m的高取芯率沉积岩芯（IF）进行磁化率测试显示，该岩芯在8．15～8．96m和15．50～17．28m两沉积段具有非常高的磁化率．详细的岩石磁学测量和矿物分析表明这两段沉积物中有大量的胶黄铁矿存在，其磁畴特征主要以单畴（SD）为主，并显示少量超顺磁（SP）颗粒特征，这是导致磁化率大幅升高的主要原因．胶黄铁矿的生成与硫酸盐还原作用密切相关，1F沉积岩芯中胶黄铁矿的发现表明青海湖在晚更新世具有非常适宜胶黄铁矿生成的硫酸盐还原环境．基于热流变运动学模型的长白山熔岩流数值模拟
摘要：热流变运动学模型是熔岩流复杂流动过程模拟的一种方法，其通过热量系统和地形的计算来模拟熔岩流的流动速度、温度变化和流动距离等．本文以气象站期碱流岩的野外调查数据为依据，应用该模型对其进行模拟研究．通过对模拟结果的分析发现，速度变化趋势与地形坡度变化趋势一致，但随着流动过程中黏度的增大，地形影响作用逐渐减小．在热量系统中，辐射热和微晶结晶热分别为熔岩流流动中最多的热损失和热增加．气象站期碱流岩模拟计算的最终流动距离为5．17km，这与实测约5．4km的长度相近．模拟计算结果与观测研究的认识和地质资料相吻合，说明了模拟方法的可行性和结果的可信性．此项工作的开展可为熔岩流的地质研究提供借鉴，为火山区熔岩流灾害区划提供新的思路和方法．水平井开采南海神狐海域天然气水合物数值模拟
摘要：2007年5月，南海北部神狐海域的实地钻探结果表明该区域海底存在大量天然气水合物，其作为未来我国潜在的可开发能源的调查和资源评价工作正在展开．本文以SH7站位的钻探、测井数据为基础，建立了实际水合物藏分层地质模型，主要包括上盖层、水合物层和下盖层，其中上下盖层均为可渗透的沉积物．本文利用新型的开采井设计方式，进行了单一水平井定压降压法开采水合物的数值模拟．结果表明，开采过程中水合物分解区域主要集中在开采井周边区域、水合物层与上下盖层的界面附近区域．开采井产气量远小于存在不可渗透盖层的水合物藏，利用单一降压法不能经济有效地开采该区域天然气水合物．菲涅耳体地震层析成像分辨率研究
摘要：层析成像分辨率的研究，不仅可以帮助分析层析方法的反演能力，评价层析反演的效果，还可以帮助指导层析参数设置，优化观测系统设计等．本文对比研究了前人提出的两种菲涅耳体层析成像分辨率的计算方法，并针对其存在的问题进行了优化．文中通过对二维理论模型的定量计算，总结了菲涅耳体地震层析成像分辨率的一些规律，并将其与射线层析的分辨率进行了对比．文中最后给出分辨率研究对观测系统与层析成像的指导作用，尤其是对层析中平滑窗设置、变网格层析中模型剖分原则给出了具体的建议．气枪激发信号传播的谱元法数值模拟研究
摘要：为了研究气枪激发信号的波场，本文利用谱元法对双相介质中波的传播做了数值模拟，分析了波的传播特征．本文主要做了以下工作：（1）研究了使用谱元法（SEM）模拟孔隙弹性介质中波的传播，模拟结果表明，采用谱元法能有效解决双相介质的波场传播模拟问题．（2）验证了Biot理论中慢纵波的存在．双相介质中存在明显的慢纵波，流相波场的慢纵波比固相波场的明显，慢纵波具有很强的散射性质．（3）研究了地震波在孔隙度变化的沉积层中传播规律，验证了孔隙度对于相速度的影响．（4）针对有限的水库底部情况，研究了起伏界面对波传播的影响．
