模拟IMF北向且B_y分量占主导时磁层顶重联
摘要：本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF（Interplanetary Magnetic Field）北向并且By分量较大（时钟角为60°）时磁层顶三维结构及其重联图像.结果发现,IMF By为正时,在北极隙区附近尾-昏侧存在IMF与地磁场之间稳定持续的重联现象;参与重联的地球磁场既有闭合磁力线也有开放磁力线;IMF在北极隙区与地球闭合磁力重联后一端与南磁极相连的磁力线在尾向运动时还可能与北尾瓣的开放磁力线重联而重新闭合,这种重联与磁力线循环过程不同于同一条IMF磁力线分别在南北半球与地磁场重联的模型.南极隙区的重联发生在尾-晨侧,其动力学过程与北极隙区情形类似.我们的模拟结果表明,IMF By较大时不可能发生IMF同一条磁力线分别在南北极隙区重联的情形,也不会因此而减少尾瓣的开放磁力线.Abel电离层掩星反演方法及误差分析
摘要：GNSS-LEO电离层无线电掩星技术是近年来发展的电离层探测新技术.为消除LEO轨道以上的电离层影响,改正TEC反演方法采用非掩星侧的观测数据进行电离层掩星反演.本文首次提出了一种新方法——基于历元差分的电离层反演方法;并将改正TEC与历元差分两种反演方法应用于模拟掩星观测数据反演,随后基于反演结果及误差分析得到一些有益的结论：历元差分反演精度较改正TEC反演精度均有所提高;不管是哪种方法,高轨（约800km）反演结果要优于低轨（约500km）的反演结果;随着剖面高度的降低,反演精度随之下降;反演误差主要集中在8至18时（当地时）,主要分布在磁纬-30°至30°之间.远紫外光谱遥感反演电离层EDP技术
摘要：本研究基于美国GUVI观测氧原子135.6nm夜气辉光谱数据,建立了GUVI临边观测模型,采用正则化和牛顿迭代法相结合的方法,消除了权重矩阵的病态问题,得到了峰值电子密度和峰值高度,并结合电离层电子密度的Chapman表达式,反演得到了电离层电子密度剖面.将得到的反演结果与地基方式获取的观测数据进行比较,两者吻合得很好.之后,反演得到了磁暴期2002年9月29日到10月3日的电子密度剖面,初步分析了电离层电子密度剖面随磁暴的变化情况.基于Fabry-Perot的中高层大气风速反演数据处理研究
摘要：中高层大气风速反演需要精确的确定法布里-帕罗干涉仪（Fabry-Perot Interferometer,FPI）干涉条纹的圆心和半径.本文针对FPI非闭合式干涉环条纹,提出了新的条纹圆心和半径确定方法：首先对所得到的条纹强度分布进行噪声去除预处理：包括均值滤波和自适应滤波;然后初步确定圆心,以该圆心为中心作n条射线得到n条干涉环剖线,利用高斯函数拟合得到干涉环峰值位置,再利用所得峰值位置进行圆拟合得到新的圆心和半径;最后以新的圆心为初始圆心重复上述计算过程直到圆心坐标收敛.利用上述方法对FPI仿真数据进行处理,并用于中高层大气风速反演,得到风速值为96.9537m/s（对应实际风速值约100m/s）和7.528.2m/s（对应实际风速值约10m/s）,将其与理论实际值进行比较,得到反演绝对误差分别为-2.977m/s和-2.465m/s,相对误差分别为-2.98%和-24.67%,表明上述方法满足中高层大气风速（一般为每秒几十米到几百米）的反演精度要求,初步论证了圆心和半径确定方法的可行性.南北地震带岩石圈S波速度结构面波层析成像
摘要：本文利用天然地震面波记录和层析成像方法,研究了南北地震带及邻近区域的岩石圈S波速度结构和各向异性特征.结果表明南北地震带的东边界不但是地壳厚度剧变带,也是地壳速度的显著分界.其西侧中下地壳的S波速度显著低于东侧,强震大多发生在低速区内部和边界.青藏高原东缘中下地壳速度显著低于正常大陆地壳,在松潘甘孜地块和川滇地块西部大约25～45km深度存在壳内低速层;这些低速特征与高原主体的低速区相连,有利于下地壳物质的侧向流动.地壳的各向异性图像与下地壳流动模式相符,即下地壳物质绕喜马拉雅东构造结运动,东向的运动遇到扬子坚硬地壳阻挡而变为向南和向北东的运动.面波层析成像结果支持青藏高原地壳运动的下地壳流动模型.南北地震带的岩石圈厚度与其东侧的扬子和鄂尔多斯地块相似但速度较低.川滇西部地块上地幔顶部（莫霍面至88km左右）异常低速;松潘甘孜地块上地幔盖层中有低速夹层（约90～130km深度）.岩石圈上地幔的速度分布图像与地壳显著不同,在高原主体与川滇之间存在北北东向高速带,可能会阻挡地幔物质的东向运动.上地幔各向异性较弱且与地壳的分布图像显然不同.因此青藏高原岩石圈地幔的构造运动具有与地壳不同的模式,软弱的下地壳提供了壳幔运动解耦的条件.鲜水河断裂带库仑应力演化与强震间关系
摘要：以鲜水河断裂带为研究区,首先验证了该断裂带上1893年以来M6.7以上地震的相互触发作用,然后采用更符合实际的分层黏弹介质模型研究强震震后黏滞松弛引起的库仑应力变化对后续地震的影响,并基于负位错理论计算鲜水河断裂带10个断层段的震间长期构造加载作用引起的断层上的应力积累.在此基础上,讨论同震、震后、震间效应引起的累积库仑应力变化与区域强震活动的关系,给出断层上库仑应力随时间的演化.结果表明,鲜水河断裂带上1893年以来发生的7次强震均在其前面一系列强震及构造应力加载的驱使下发生,同震、震后、震间三方面效应均引起了鲜水河断裂带不可忽略的库仑应力变化.对断层上的库仑应力状态的研究,可进一步为揭示地震的发生规律、找寻危险断层段提供线索.腾冲地区地壳速度结构的有限差分成像
摘要：利用流动台网和固定台站的地震观测数据,采用有限差分层析成像方法反演了腾冲及邻近地区的地壳P波速度结构,分析了腾冲火山区的岩浆活动和龙陵七级地震的深部构造成因.研究结果表明,腾冲火山区的地壳结构具有明显的非均匀性,浅表层偏低的速度主要为盆地内部的松散沉积层、新生代火山堆积及断裂附近的流体裂隙和热泉活动所致;5～15km之间的高速体可能代表了早期火山通道内冷却固结的岩浆侵入体或难挥发的超铁镁质残留体;地壳深部的低速体则反映了熔融或半熔融的岩浆体,推断火山区下方的岩浆活动与龙陵七级地震震源区地壳深部的岩浆侵入来自同一源区——现今壳内岩浆活动的主要区域.龙陵震源区的地壳速度结构横向变化较大,怒江断裂东侧和龙陵断裂西侧为高速特征,介质应变强度较大,为应力积累的主要载体;两断裂之间的低速区向下延伸至下地壳,可能与地壳深部的岩浆侵入有关;龙陵断裂和怒江断裂明显控制了这一区域的岩浆活动,七级地震正是发生在断裂下方的速度边界附近.地壳介质强度的横向变化导致了震源区应力积累的不均一性,深部岩浆的聚集和动力作用是龙陵地区发生强震的主要原因.北京南部地壳精细结构深地震反射探测研究
摘要：为了研究北京平原区的地壳结构特征、断裂的空间展布、断裂活动性以及深浅构造关系,在北京平原区的南部完成了1条长90km的深地震反射剖面.探测结果表明,该区地壳以双程反射时间（TWT）6～7s的强反射带Tc为界分为上地壳和下地壳,上地壳厚约18～19km,下地壳厚约16～17km,Moho界面深度约为34～35km.该区结晶基底起伏变化较大,上、下地壳分界面和Moho界面都是一个具有一定厚度的过渡带.上地壳反射层位丰富,断裂构造发育,构造形态清晰.在夏垫断裂西北,剖面揭示了4～5组能量较强的反射震相,表现为典型的隆起区特征;在夏垫断裂东南,上部为一套向东南倾伏的密集强反射层,下部为一套形态各异、结构复杂的强反射层,这些反射具有典型的沉积盆地特征,盆地最深处约为11km.剖面揭示的地壳深断裂倾角较陡,向上切穿了上、下地壳分界面,延伸到上地壳沉积盆地的底部,向下切穿了壳幔过渡带,与上部断裂和沉积盆地构成了独特的组合关系.新丰江库区上地壳三维细结构层析成像
摘要：在新丰江库区布设一个范围约50km×40km、由50个地震临时台站组成的观测台阵,接收来自不同方位的人工震源产生的莫霍界面反射波;台阵中的20个台站和5个区域固定台还对2009年3月至2010年5月发生在库区的地方震进行了观测.本文联合利用人工地震莫霍面反射波走时和天然地震直达波走时,采用连续模型反演技术重建了库区上地壳P波、S波慢度扰动和Vp/Vs扰动分布图像.研究结果表明：新丰江库区东、西部地区上地壳结构存在明显的差异.库区东部地区构造复杂,多条断裂在该区呈交叉状分布.北西向的石角—新港—白田断裂带在库区段内具有复杂的岩性和构造特征,该断裂带在新港至双塘一线可能延伸至地下8km左右;近北东向的断裂带切割地壳较深.峡谷区及大坝以东附近地区存在上、下贯通的波速比高值区,尤其是大坝以西的深水峡谷区,存在一条顺河走向的陡倾角断层裂隙带,为库水渗透提供了良好通道.库区西部地区为相对稳定构造区,完整坚硬的花岗岩体透水性能较差,受库水渗透影响很小.新丰江水库诱发地震的形成与深部构造环境密切相关.峡谷区及大坝以东附近地区上地壳介质性质呈现明显的横向不均匀性,微震分布在介质物性结构的特定部位,＂软＂、＂硬＂交错的介质环境是倾滑正断层型微小震产生的可能原因.一种确定震源中心的方法：逆时成像技术（一）——原理与数值实验
摘要：研究地震断层的精细结构需要对地震活动精确定位,然而,盖戈类标准定位方法已经不能胜任.现今计算机技术的发展使我们能够直接面对地震定位这个非线性问题,所以,我们提出一种称为逆时成像技术的确定地震震源中心的非线性方法.首先,从位移表示定理出发,阐述了逆时成像技术的原理;然后,通过多组数值实验,论证了这种技术的可行性.由于直接采用直达波信号构建包络信号,进而采用互相关技术测量观测到时,因此,观测到时的准确性和客观性得到了提升;由于采用波形聚束方法直接建立观测到时和震源位置的非线性关系,因此,绕开了盖戈类方法的线性化过程,从而杜绝了非线性问题线性化过程造成的误差;由于采用波形聚束方法而不是经典的最小二乘法求解,所以,克服了最小二乘解对于少数或者个别＂出格数据（outlier）＂敏感的缺点;由于采用非均匀网格搜索的方法确定非线性系统的解,所以,可以利用解集的特征半径描述解的分辨率,进而利用观测到时的标准差和分辨率来描述解的不确定性,避免了以观测误差为正态分布的假设为前提的统计方法,克服了这类方法常常给出脱离实际意义的结果的不足.然而,由于采用网格搜索方法求解非线性方程,所以,与盖戈类方法相比,计算效率相对较低.例如：这里的每次定位过程在普通的个人计算机上需要大约30s.不过,用时间换取精度也是惯常的选择.用近场强震动记录快速估计同震位移并反演震源滑动分布
摘要：利用自动经验基线校正方法,分析日本2008年岩手—宫城内陆Mw6.9地震震中周围密集强震动观测台网资料,快速解算出了同震位移场分布,并据此反演了震源滑动模型.经与GPS结果比较,两种不同方法给出的同震位移幅值、方向和总体分布特征较为接近.基于相同断层面参数反演的震源模型空间展布形态、主要滑动范围、平均和最大滑动量、滑动方向以及由模型计算的矩震级等均吻合较好,从而验证了方法的可行性.讨论了自动经验基线校正方法尚存在的问题和不足,为今后利用强震资料快速解算Mw6-7级及以上地震的同震位移场并反演震源滑动分布提供参考.基于谱元-简正振型耦合方法的核幔边界D″区地震波波形模拟方法研究
摘要：本文拓展了一种模拟地震波在地球核幔边界D″区各向异性介质中传播的数值方法：谱元-简正振型耦合方法（CSEM）.该方法通过在球对称各向同性介质空间采用简正振型方法,在各向异性的D″区采用谱元方法,并在两种介质的边界采用＂DtN＂算子耦合的策略计算一维模型PREM（见文献[1]）或修改后的D″区横向各向同性VTI-PREM模型的理论地震图.模拟所得数值解结果与采用简正振型方法得到的解析解结果进行对比以验证方法的精度.在中国科学院地球深部结构重点实验室高性能计算机上使用128个CPU计算得到的结果显示,在10-5～0.125Hz的频率范围内谱元简正振型法得到的波形与简正振型方法能很好拟合.此外,对于VTI介质结构模型,谱元简正振型法能够准确模拟S波分裂现象,从而验证了谱元简正振型耦合方法对各向异性介质中地震波传播数值模拟是一种有效的方法.SAR偏移量跟踪技术估计天山南依内里切克冰川运动
摘要：流动性是冰川的一个主要特征,监测其流速变化可以为冰川物质平衡和冰川灾害研究提供重要信息.本文研究利用2007—2008年的7景ALOS/PALSAR影像和偏移量跟踪技术提取亚洲最大的山岳冰川之一——南伊内里切克冰川的运动场.ALOS/PALSAR影像的时间连续性和南伊内里切克冰川的冰碛覆盖为SAR偏移量跟踪技术获取连续的冰川表面流速提供了基础,然而冰川积累区降雪、附加冰带消融、陡坡区域裂缝发育等客观事件的发生对速度的获取仍有局部影响.尽管如此,本文仍得到了整个冰川不同季节的平面运动场,并且在所有6个时间段内观测到的运动场非常吻合.详细地分析揭示南伊内里切克冰川运动具备以下规律：流速由轴部向两侧递减,由源头向下至雪线处运动速度逐渐增加,然后再向末端逐渐递减;流速大小和坡度大小呈非线性正相关,坡度从1°突变至16°时,冰川运动加速会导致裂缝发育;夏季受冰川湖影响,尾部分支流速能激增至96cm/d;暖季速度会高于寒季5～10cm/d.该冰川的冰舌主体日平均速度为20～50cm/d,局部最高速度可以达到65cm/d.在冰舌上提取了一些样点的速度作统计,结果显示各个时段中所有样点的平均速度最高可达33.3cm/d,最低可至27.9cm/d.冰舌部分的速度和2004年的数据相比下降了约5cm/d.汶川地震前后四川区域GPS时序特征演变及统计分析
摘要：为探索地震事件对GPS坐标时间序列的长周期影响,对汶川地震前后四川GPS观测网络长约10年的解算成果进行了多参数模型噪声特征分析.基于最大似然估计方法和频谱特性分析,提取了地震前后各测站坐标序列中的噪声分量,使用Λ-统计检验,得出＂白噪声＋闪烁噪声＂模型可以作为四川GPS区域观测网络的最优噪声组合模型,同时,地震事件使得地震前后GPS噪声分量中的白噪声、闪烁噪声、随机游走噪声等发生显著改变,说明传统谱噪声分析中简单地将地震数据拼接在一起并进行统一处理的模式并不可取;使用共模误差分析方法、区域速度场变化趋势等信息对地震前后噪声模型的改变成因进行了初步的物理解析.汶川M_S8.0级地震前后ULF电磁辐射频谱特征研究
摘要：本文基于电磁波频谱理论研究方法,对2008年四川汶川MS8.0地震前后金河、剑阁及郑州二砂三个电磁波台站的观测资料进行FFT和小波变换分析,研究了电磁辐射数据快速傅里叶频谱变化特征和在不同尺度下小波变化的分解,发现在汶川地震前确实有异常信息存在.结果表明：（1）FFT动态谱图像说明,地震前电磁波频谱变化特征较明显,在时间、频段上均显示了阶段性进程特征,且随着震中距的增大,辐射能量越小,异常出现的时间越晚;（2）小波分解显示了地震前电磁波异常信号低频部分出现的时间较早;距震中较近的台站,异常信息在高频部分相对明显;距震中稍远的台站,异常信息在低频部分相对明显.空基和地基近直流电场观测数据背景特征的相关性
摘要：研究空基和地基电磁观测数据各自的特点和规律,并探索两者之间变化的相关性,对将空基和地基观测资料综合应用于地震监测研究具有重要的科学意义.本文利用法国DEMETER卫星的电场观测数据和我国甘肃天祝前兆科学试验台阵红沙湾地震台的水平地电场和垂直地电场、四川省地震局成都地震台的水平地电场的观测资料,重点对卫星和地面探测的近直流频段信号进行了综合分析.研究结果表明：（1）卫星直接观测记录的ULF电场观测值没有呈现明显的年变化趋势,但日侧和夜侧的Ez向（卫星运行速度的切线方向）观测数据呈现了一种长期的周期性特征,与地电场观测资料无相关性和同步性;（2）去掉卫星运行切割磁力线所造成的附加电场后所得的电离层电场与地面记录的地电场数据数量级相当,均集中在10-1～10-2 mV/m左右,两者具有可比性;（3）去掉卫星运行切割磁力线所造成的附加电场后,夜侧Ey（卫星轨道平面的法线方向）和Ez（卫星运行速度的切线方向）向的电离层电场数据均具有比较清晰的季节性变化趋势,呈现出较为稳定的年变周期,这与水平地电场的年变趋势一致.电离层电场和水平地电场在数量级和年变趋势上都呈现出明显的一致性.南海南部海域中中新世（T_3界面）构造变革界面地震反射特征及构造含义
摘要：南海南部海域油气资源丰富,由于盆地沉积厚度大、沉积相横向变化快和构造演化复杂等原因,致使该海域新生代地层的划分方案差异大,地层时代的认识也存在较大分歧,这极大地制约了对盆地油气资源评价的正确认识.本文在总结国内外不同分层方案基础上,通过收集国外在南海南部深水区两口关键钻井的资料,开展曾母和北康两盆地重处理二维地震剖面的构造-地层解译,以及联井剖面的井震对比,重新识别和标定新生代重要构造变革面的地震反射特征.根据海域钻井、地层岩性、沉积环境、构造应力体系和古生物资料的综合对比研究,结合婆罗洲陆地测年结果和区域构造事件,重新厘定中中新世T3构造变革面的发育时代,年龄为15～17Ma,分析了该界面的构造含义,认为其是南海海底扩张停止的一个构造响应界面,在南海南部海域对应南沙运动,在北婆罗洲地区表现为沙巴造山运动.南海北部洋陆转换带盆地发育动力学机制
摘要：南海北部洋陆转换带是近年来基础科学研究和深水油气勘探热点地区.本文在详细研究南海北部洋陆转换带新采集的二维长电缆深反射地震剖面资料的基础上,采用挠曲悬臂梁模型和挠曲回剥模型算法,分别计算了上地壳、地壳和整个岩石圈拉伸系数,实验结果表明,研究区洋陆转换带盆地岩石圈发生了与深度相关的拉伸变形过程,并且随深度增加,拉伸量逐渐变大,该结果解释了南海北部盆地裂后阶段发生的加速沉降现象.同时,本文结合南海北部洋陆转换带盆地发育过程的特点,将洋陆转换带盆地演化划分为陆内裂陷阶段、裂后热沉降阶段和裂后加速沉降阶段.本研究将有助于认识南海北部深水盆地特征,并对大陆边缘动力学研究和陆缘盆地深水区油气勘探有重要意义.
