地基观测的夜侧极光对行星际激波的响应
摘要：行星际激波与地球磁层相互作用通常会导致日侧极光活动增强,随后沿着极光卵的晨昏两侧向夜侧扩展的激波极光.行星际激波也可能直接导致夜侧扇区极光活动增强,甚至沉降粒子能通量的数量级可以与典型亚暴相比拟.本文首次利用我国南极中山站和北极黄河站连续多年积累的极光观测数据,对行星际激波与地球磁层相互作用期间地面台站在夜侧扇区（18—06MLT）观测的极光响应进行了分析.对18个极光观测事件的分析结果表明：行星际激波与磁层相互作用可以在夜侧触发极光爆发和极光微弱增强或静态无变化事件;太阳风-磁层能量耦合的效率以及磁层空间的稳定性决定着行星际激波能否触发极光爆发.高频频率预测方法中国区域的精细化研究
摘要：提出了一种适用于中国及邻近区域高频天波传播的精细化频率预测方法：该方法基于ITU-R频率预测方法体系,在应用中国参考电离层模型的基础上,利用1976—2006年10个电离层观测站近三个太阳活动周期电离层特征数据的统计分析结果,充分考虑预测参量随空间位置、昼夜以及太阳活动的变化特性,重建了E层、F1层和F2层OWF-MUF和HPF-MUF转化因子的时空映射.利用中国境内2008年1月6条链路和2012年3月9条链路的观测结果,对本文所述方法和ITU-R建议方法进行对比分析,对比结果显示本文所述方法较ITU-R建议方法在预测精度上有了明显的改善：MUF、OWF、HPF预测的均方误差分别降低了0.28、0.16、0.45MHz,最大误差降低量为0.90、0.55、1.31MHz,均方相对误差平均降低了4.79%、2.97%和4.91%,最大误差降低量分别为10.14%、8.63%和11.75%.利用CloudSat卫星资料分析热带气旋的结构特征
摘要：利用2006—2010年的CloudSat热带气旋过境数据集资料,定量分析了大西洋地区飓风的云、降水和热力结构在不同演变阶段内的分布特征,结果表明：雷达反射率的发生概率以5km高度为＂拐点＂呈现不同的分布特点,且成熟阶段的回波强度明显大于发展和消亡阶段.各径向环内深对流云发生概率始终最大,积云和雨层云始终最小.冰水含量的最大值位于内核区且沿径向不断减小,有效粒子半径和分布宽度参数随高度减小而粒子数浓度却增大.温度距平在距离中心200km以内随飓风演变不断增大,而200km以外始终较小.各阶段8km以下存在湿心区,而其上方正好对应暖心区.内核区发展阶段存在近饱和区而成熟和消亡阶段存在向外倾斜的未饱和区.各阶段不同径向环内4km以上主要为稳定层结而4km以下的层结特性各异,且假相当位温沿径向逐渐减小.南半球平流层极涡崩溃早晚年环流异常特征
摘要：极涡崩溃是平流层大气环流一个重要的变化过程,本文利用31年的再分析资料研究了南半球平流层极涡崩溃早晚年的异常特征.研究结果表明,南半球平流层极涡崩溃偏早年极涡崩溃前后平流层环流场异常表现为整层一致的变化,即都为正温度异常、正位势高度异常和负纬向风异常;而南半球平流层极涡崩溃偏晚年极涡崩溃前后平流层环流场异常的整层一致性的变化不典型,而在符号上与极涡崩溃偏早年的异常相反.与北半球平流层极涡崩溃前后环流异常相反明显不同,南半球平流层极涡崩溃偏早或偏晚年在极涡崩溃前后的环流异常保持相同的性质.进一步分析表明行星波活动在南极极涡的崩溃过程中起到了重要作用,极涡崩溃早年上传行星波比极涡崩溃晚年强,并且持续时间长.通过波流相互作用,行星波的异常使得极涡崩溃早年和晚年10月的平流层高纬地区分别为位势高度正异常和负异常,环流异常持续保持可能最终影响了南半球平流层极涡的崩溃时间.分析显示南半球极涡崩溃偏晚与La Nia事件之间可能存在一定的联系,但在极涡崩溃偏早年与赤道太平洋海表温度异常（SSTA）并无明显关系.珠江三角洲对流层气溶胶时空变化特征分析
摘要：利用AERONET资料对珠三角地区气溶胶物理性质特征进行分析,建立珠三角地区的气溶胶模型,在此基础上,根据RT3辐射传输模型构建矢量查找表,采用多角度偏振方法从PARASOL L1B数据反演得到细模态气溶胶光学厚度（AOD）,最后采用2007—2009年MODIS总的AOD产品和本文的细模态AOD三年的反演结果分析了珠三角地区气溶胶的时间变化和空间分布特征,为深入研究珠三角地区污染物的局地排放和输送提供了条件.结果表明：（1）珠三角地区对流层气溶胶呈双峰型对数正态分布,其中细粒子平均半径主要集中在0.05～0.1,标准方差以0.5、0.6为主,粗粒子平均半径以0.9、1.0为主,标准方差为0.6、0.7,复折射指数实部以1.4、1.5居多,虚部以0、0.01为主,细粒子所占比例大于70%,珠三角气溶胶呈现出粗颗粒物和细颗粒物并存的特征;（2）PARASOL业务算法中的气溶胶模型在珠三角地区有较大的局限性,引入当地气溶胶模型使细模态AOD的反演精度较卫星产品有了很大提高,细模态AOD主要反映了珠三角地区二次污染的强度;（3）珠三角地区总AOD值春季较大,秋夏季次之,冬季较小,并呈现逐年较小的趋势;（4）珠三角地区细模态AOD也在逐年降低,2009年细模态AOD年均值比2007年低了0.02,在空间分布上,高值地区主要集中在广州、佛山、中山等城市.利用GRACE时变重力场探测2010年中国西南干旱陆地水储量变化
摘要：GRACE（Gravity Recovery And Climate Experiment）卫星计划为监测陆地水储量变化提供了有效技术手段.本文采用2003至2010年共计8年的GRACE月重力场模型反演中国西南区域陆地水储量变化,与GLDAS（Global Land Data Assimilation System）全球水文模型进行对比分析,其结果在时空分布上均符合较好,同时在2009年秋至2010年春该区域陆地水储量均呈现明显减少,与该时段云贵川三省的干旱事件相一致;比较分析了2009年秋至2010年春GRACE反演陆地水储量变化与TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission）合成数据计算的月降雨量的时空分布,两组结果均与西南干旱事件对应时段与区域十分吻合;对近8年的陆地水储量变化与月降雨量数据进行相关性分析,其结果表明陆地水储量变化与降雨量强相关,即降雨量是导致陆地水储量变化的主要因素;分析该区域地表温度变化,结果显示2009年9月至2010年3月地表温度均比历史同期高,地表温度的升高加剧了陆地水储量的减少.由GOCE引力场模型和CNES-CLS2010平均海面高计算的稳态海面地形
摘要：利用欧空局的三组GOCE引力场模型及CNES-CLS 2010平均海面高数据,计算得到了全球的稳态海面地形,进而得到了全球地转流速度图.在此基础上重点对黑潮进行了对比分析.结果表明：GOCE不同组解的稳定性较好,所计算的稳态海面地形的差异基本在厘米量级内,这间接表明了GOCE引力场模型提供的大地水准面的精度达到了厘米量级.此外,通过将GOCE与GRACE相应结果进行对比发现,GOCE可提供更多的局部信息,特别是对于流速快、水流窄的边界流,如黑潮、墨西哥湾流等,GOCE所得结果更加清晰,速度也更精确.大地水准面高对InSAR大范围地壳形变监测的影响分析
摘要：由于InSAR数据处理所用的WGS84参考椭球系统与通用的DEM高程系统（EGM96大地水准参考面）不一致,在InSAR形变监测分析中会引入大地水准面高导致的误差.本文利用覆盖青藏高原北部阿尔金断裂带西段的27景Envisat ASAR宽幅模式数据和44景条带模式数据,研究了大地水准面高与InSAR大范围形变测量不确定性的关系：（1）模拟分析表明对于100m的垂直基线,8.8m的DEM测量误差,若研究区域存在20m的大地水准面高的变化,对宽幅或条带模式InSAR形变测量造成的影响将由3mm增至10mm左右;（2）实例验证表明对于不同的研究区域,大地水准面高与该地区地形变化存在较大相关性,对于同一研究区域,垂直基线的大小决定了大地水准面高对InSAR不确定性的影响程度;（3）对于大地水准面高有较大梯度变化的研究区域,组合短基线方法与去除轨道平面的方法难以消除大地水准面高的影响.使用基于WGS84高程系统的DEM,可以为InSAR形变测量分析提供统一的高程基准,有效避免大地水准面高误差的影响.利用Moho地形导纳法（MDDF）反演中国大陆岩石圈有效弹性厚度
摘要：本文用数值实验方法验证了,在Moho地形导纳法（MDDF）中使用先由重力数据反演的Moho面相对起伏数据,能较传统的重力地形导纳法获得更高的反演精度.之后作者应用Moho地形导纳法（MDDF）反演获得了精度较高的中国大陆区域岩石圈有效弹性厚度.结果显示：（1）中国地区岩石圈有效弹性厚度Te从东向西大体上呈阶梯状上升;（2）Te与岩石圈地震-热厚度、地表热流、上地幔顶部的地震波速度等数据密切相关;（3）在中国中东部,Te较低的区域以及Te的高低值转换带对应较强的地震活动性.但在西部,Te与地震活动性的相关性并不明显.2013年四川芦山Ms7.0地震前的重力变化
摘要：利用川西地区2010—2012年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2013年4月20日四川芦山7.0级地震发生的关系.结果主要表明：①区域重力场异常变化与北东向龙门山断裂带南段和北北西向马尔康断裂带在空间上关系密切,反映沿该两断裂带（段）在2010—2012年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.②芦山7.0级地震前,测区内出现了较大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿龙门山断裂带南段形成了重力变化高梯度带,其中,宝兴、天全、康定、泸定、石棉一带重力差异变化达100×10^-8 m.s^-2以上;这些可能反映芦山地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③重力场差分动态演化图像和重力场累积变化动态图像均反映芦山7.0级地震孕育过程的最后2～3年出现较显著的流动重力异常变化,可视为该地震的中期前兆信息;本文第一作者等也曾基于该流动重力异常变化在芦山7.0级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测.本文的例子再次证明流动重力观测能较好地捕捉到强震孕育发生过程中,特别是该过程最后阶段的重力异常变化信息.因此,区域流动重力场观测对未来强震的中-长期预测,尤其是在发震地点的判定上具有优势.四川芦山7.0地震和汶川8.0地震震源区地壳岩石圈变形特征分析
摘要：地壳和岩石圈变形特征研究对于深入了解中强地震的深部孕震环境具有重要科学意义.本文联合P和S波远震接收函数偏移成像结果,对发生过芦山7.0地震和汶川8.0地震的龙门山断裂带及附近区域地壳和岩石圈结构进行分析.结果揭示出在青藏高原向四川盆地过渡的龙门山断裂带,Moho面和岩石圈底界面（LAB）呈现出强烈变形,特别是芦山地震和汶川地震震源区下方地壳出现了错断、下凹,岩石圈也呈现下凹变形特征.这种地壳及岩石圈变形所代表的高应力的积累可能是汶川和芦山地震发生的重要深部地球动力学背景.云南地区地壳速度结构的层析成像研究
摘要：利用地震波到时和体波层析成像方法反演了云南地区的P波速度结构,根据不同深度的速度异常分析了主要断裂和区域动力作用的深部效应,揭示出壳内低速层的分布范围以及与下地壳流动的联系.研究结果表明,哀牢山—红河断裂两侧的地壳速度结构存在明显的差异,滇中地区的速度异常分布与小江断裂、元谋断裂、程海断裂等南北走向的断裂一致,反映了青藏东部地壳块体顺时针旋转产生的构造效应;滇西南的速度异常分布与哀牢山—红河断裂、无量山断裂、澜沧江等断裂的走向平行,显示了印支块体朝东南方向挤出产生的影响;沿着南汀河断裂分布的低速异常则与印缅块体侧向挤压引起的构造活动有关.壳内低速异常具有分层和分区特征：在哀牢山—红河断裂西侧和澜沧江之间主要分布在地壳中上部,在小江断裂和元谋断裂附近分布在地壳中下部,在滇中地区则广泛分布于地壳底部至莫霍面附近,东、西两侧分别受到小江断裂和哀牢山—红河断裂的限制.其中攀西地区的低速异常与小江断裂和元谋断裂在此附近交汇形成的热流传输通道以及张裂时期强烈的壳幔热交换有关;在哀牢山—红河和澜沧江地区,除了印支块体向东南方向的挤出之外,印缅块体的侧向挤压和向东俯冲也对地壳深部的构造变形产生了一定的影响,由此引发的地幔上涌将导致热流物质沿着断裂通道进入地壳形成低速层.因此,哀牢山—红河断裂不仅在地壳浅部是分隔印支块体和华南块体的地质界限,也是控制两侧区域深部构造变形和壳内韧性流动的分界.云南西部地壳深部结构特征
摘要：在云南西部,穿过红河、小江断裂带完成了一条长360km、呈北东向的深地震宽角反射/折射剖面.通过对该测线的观测资料进行一维、二维模拟解释,得到了沿剖面的二维地壳速度模型.研究结果显示,沿测线Moho界面埋深横线变化大,其西南侧Moho埋深约35km,东北侧Moho最大埋深可达43km.沿剖面从西南到北东方向,地壳平均P波速度从5.9km/s逐渐增加到6.13km/s,但显著低于全球大陆平均值.结合以往的接收函数和面波联合反演结果,我们推算沿测线从西南到东北,其下方地壳泊松比介于0.23～0.25之间.剖面西南侧上地壳具有异常低的P波速度和泊松比,暗示其下方上地壳以α-相长英质组分为主;而剖面东北上地壳相对较高的P波速度和泊松比则暗示其物质组成以花岗岩-花岗闪长岩为主.研究区下地壳的P波速度和泊松比分别介于6.25～6.75km/s和0.24～0.26km/s之间,暗示其上部组成以花岗岩相的片麻岩为主,而下部组成则以角闪石类岩石为主.红河断裂两侧地壳速度显著不同,从浅到深其速度差异逐渐变弱,但红河断裂两侧地壳厚度变化较大.而小江断裂下方两侧地壳速度和地壳厚度变化并没有红河断裂那么明显.单站GPS测速在实时地震监测中的应用
摘要：本文提出一种利用单站GPS载波相位或多普勒观测数据,基于单站GPS测速法实时确定地震监测台站运动状态（速度）的新方法.针对2010年4月4日发生于墨西哥Baja California（32.259°N,115.287°W）北部的Mw7.2级EI-Mayor-Cucapah地震事件,选取震中邻近区域（200km内）若干采样率为5Hz的高频GPS观测站数据进行实验.结果表明：基于新方法所得测站速度结果能够很好地反映出地震期间监测台站的瞬时运动状态,测站P496和P744计算的速度结果与其并置强震仪观测结果具有很好的一致性.云南地区观测的舒曼谐振背景变化特征
摘要：本文利用云南地区永胜台观测的地磁南北和东西分量开展舒曼谐振的背景变化特征分析.通过提取舒曼谐振各阶频率和功率谱密度的小时均值,分析了前三阶舒曼谐振频率和功率谱密度在分点和至点前后的周日变化特征.舒曼谐振功率谱密度的周日变化与亚洲、非洲和美洲三大闪电活动中心的活跃时段以及观测站相对于三大闪电活动中心的方位密切相关.舒曼谐振频率的周日变化特征更复杂.各阶功率谱密度和频率在夏至和秋分前后的变化幅度比春分和冬至前后大.从2011年舒曼谐振频率和功率谱密度日中值的年变化图中发现,谐振频率随季节变化的特征不明显,而功率谱密度的年度变化曲线呈半周期正弦波形态,以7月份为轴对称分布.功率谱密度的季节变化特征与闪电活动的季节变化特征相一致.南北和东西分量得到的前三阶谐振频率,第一阶约稳定在7.5Hz.而随着阶数增加,南北分量得到的谐振频率比东西分量约大0.5Hz.高阶谐振频率发生偏移的原因目前还不清楚.江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据
摘要：江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及（U-Th-Sm）/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景,对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀,其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪（80～50Ma）和10Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件;约10Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应,三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.四川盆地南部地区新生代隆升剥露研究——低温热年代学证据
摘要：本文通过背斜褶皱变形与低温热年代学年龄（磷灰石和锆石（U-Th）/He、磷灰石裂变径迹）端元模型研究,约束低起伏度、低斜率地貌特征的四川盆地南部地区新生代隆升剥露过程.四川盆地南部沐川和桑木场背斜地区新生代渐新世-中新世发生了相似的快速隆升剥露过程（速率为～0.1mm/a、现今地表剥蚀厚度1.0～2.0km）,反映出盆地克拉通基底对区域均一性快速抬升冷却过程的控制作用.川南沐川地区磷灰石（U-Th）/He年龄值为～10—28.6Ma,样品年龄与古深度具有明显的线性关系,揭示新生代～10—30 Ma以速率为0.12±0.02mm/a的稳态隆升剥露过程.桑木场背斜地区磷灰石裂变径迹年龄为～36—52Ma,古深度空间上样品AFT年龄变化不明显（～50Ma）、且具有相似的径迹长度（～12.0μm）.磷灰石裂变径迹热演化史模拟表明桑木场地区经历三个阶段热演化过程：埋深增温阶段（～80Ma以前）、缓慢抬升冷却阶段（80—20Ma）和快速隆升剥露阶段（～20Ma—现今）,新生代隆升剥露速率大致分别为～0.025mm/a和～0.1mm/a.新生代青藏高原大规模地壳物质东向运动与四川盆地克拉通基底挤压,受板缘边界主断裂带差异性构造特征控制造就了青藏高原东缘不同的边界地貌特征.干旱区高山泥炭磁学特性研究
摘要：对干旱区高山—新疆阿尔泰山中段连续的泥炭沉积序列进行详细系统的磁学分析,获得泥炭沉积物中磁性矿物的类型、含量以及粒径大小等磁学特性,探讨了在富含大量有机质的氧化还原条件下磁性矿物的保存与变化机理.岩石磁学结果表明沉积物中亚铁磁性矿物的富集程度低,磁性较弱.主要含有磁铁矿、赤铁矿、顺磁性矿物以及大量的抗磁性矿物组分,并且证实泥炭沉积物中不可能含有生物成因的趋磁细菌.沉积物的磁性颗粒主要以细颗粒为主,但同时还存在粗颗粒成分.研究结果指示在泥炭表层酸性的亚氧环境中,亚铁磁性矿物在较短的时间内伴随着部分溶解和改造,导致沉积物磁性浓度的降低和粒径的减小,快速的沉积和埋藏之后,长期处于缺氧的碱性还原环境下,磁铁矿发生的变化很小或基本不会再次被改造.
