腾冲地震台数字化水温观测数据异常分析

腾冲地震台数字化水温记录多次出现数据突跳,影响观测资料质量。引入1套相同型号的水温仪进行对比观测,对可能引起原水温仪数据突跳的因素(静电干扰、供电电压、仪器探头故障等)进行一一排查,结果表明,水温仪主机数据转换模块工作不正常是引起水温数据突跳、阶变的主要原因,仪器供电电压不稳、雷电因素对数据突跳的产生有促进作用。消除水温数据突跳干扰的有效解决办法是更换1套水温观测仪器。     

怀4井气体取样对水位观测干扰的解决措施

怀4井水位观测一直存在取气样所造成的干扰,其表现为水位分钟值曲线每天出现有规律的向上脉冲式突跳且持续时间较长,这使得数据连续率及完整率降低。为改变怀4井长期存在的取气样影响水位观测的现状,减少水位观测数据突跳次数,提高观测质量精度,针对取气样方式进行改进,采用球胆排水真空脱气法进行溶解气样品的采集与脱气,避开直接在泄流口采样时的压力效应,从而解决了水位观测中遇到的实际问题。     

四川水氡测值突跳异常与地震

在四川开展水氡前兆观测的初期,部分水氡点的水氡测值突跳异常很好地对应了其可预测范围内的中强以上地震。水氡测值突跳异常曾作为松潘—平武和盐源—宁蒗等地震预报的重要依据。但在水氡观测至今的完整时间段内,水氡突跳异常总体表现出对应率低,漏报率高的现象。多次预报攻关研究结果显示,水氡观测的异常表现是多种多样的,水氡测值突跳异常只是其中的表现之一。在今后四川及邻区的中强以上地震预报实践中,水氡测值突跳异常仍可作为地震短临预报的重要参考。     

张道口井水氡突跳原因的试验研究

在利用水氡变化探索地震前兆的观测研究中,水氡的突跳变化颇引人注目。某些研究者认为这种突跳可能是强震发生的短临前兆信息。位于天津近郊的张道口井,自1977年开展水氡的正常观测以来,长期平稳。可是在唐山余震趋于衰减的1979年却出现了一系列的突跳变化(图1)。     

低纬电离层TEC起伏与相位闪烁的统计特征

穿过电离层不规则体传播后的无线电波,其振幅和相位出现快速随机起伏,即电离层闪烁.为了量化电离层不规则体和相位闪烁的强度,本文提出用TEC起伏δTEC作为特征参量,并用δTEC的标准差构建一种新指数σtec.文中证明指数σtec与相位闪烁指数完全等效.在电离层强闪烁期间,经常出现信号短暂失锁和周跳,导致TEC值突跳和不连续.为此,本文设计了一种周跳检测与校正的批处理算法,用于消除TEC值突跳.在此基础上,利用位于我国中南部电离层闪烁监测台网2012—2015年的观测数据,考察了GPS信号相位闪烁和不规则体的统计特征.结果表明,我国低纬电离层不规则体和相位闪烁与振幅闪烁随地方时和月份变化的特征类似,一天之中主要出现在日落后至黎明前,一年之中,春季不规则体出现最频繁、秋季次之,呈现春秋不对称性,冬夏季出现很少.此外,我们还比较分析了指数S4与σtec的联系,两者之间显著正相关表明,小于第一菲涅尔带尺度的小尺度不规则体和大于第一菲涅尔带尺度的大尺度不规则体一般同时存在.     

数字化体应变仪观测值突跳的分析

山东长清台数字化体应变仪观测曲线自1999年以来出现几次形态类似的大幅度突跳,为正确认识这类现象,在长清台做了交直流切换对观测值影响试验,并对水位、气压资料进行综合分析。研究结果表明,水位、气压、电源切换等因素不会引起体应变仪观测曲线的突跳。对比其他类似观测分析推测,这类突跳可能与“慢地震”事件或“岩孔崩落”现象有关。     

菏泽5.9级地震前后地电阻率变化特征

从地电瞬时观测值突跳的角度,分析了菏泽5.9级地震前后的地电观测资料,发现其突跳频度和幅度均有明显的异常显示,研究地电阻率的这一变化,对地震的短临预报具有重要意义.     

用自记测氡仪在某些台站观测到的日变现象

大震前的水氡突跳,是指震前某日测氡值明显高出相邻日期的观测值的异常现象。渤海地震、海城地震和松潘地震等大震前一些水氡观测点出现明显突跳,大都是每日一至两次取样进行观测的。这里简单介绍采用自记测氡仪在一些测点观测到的日变现象。图1是北京一喷气井(无线电研究所院内)的气氡观测值曲线,一天内有较大变化,但逐时值缓变无突跳。图2是福州水化站自流井(热水)水氡观测值曲线,傍晚至夜间有高     

四川姑咱水氡突跳是临震异常吗?

前言 1976年8月16日松潘7.2级地震前6天,姑咱水氡出现了引人注目的单点突跳异常,四川省地震局据此对松潘7.2级地震作出了较好的临震预报;因此,姑咱台水氡的观测成果,引起了国内外地震界的关注。不少人以姑咱水氡单点突跳异常为依据发表了文章。笔者经过对原始观测数据的分析处理,认为姑咱水氡单点突跳变化不是地震前的临震前兆异常,而是观测中的一种随机误差。     

洱源水汞在云南地震预测预报中的实践应用

云南洱源地震台水汞于1990年1月1日正式观测.我们在地震台从事水汞观测多年,应用洱源水汞资料异常,较好预报了2003年7月21日云南大姚62级地震,2004申报得到中国地震局“三结合”课题资助,系统研究了洱源水汞自1990年观测以来15年的观测资料,分析总结了洱源水汞异常特征与中强地震的关系,洱源水汞在地震前有以下短临异常特征: 洱源水汞短临异常形态有单点突跳和多点突跳两种类型,以多点突跳为主,异常持续时间数十天.     

Modeling the ionospheric electron content for the correction of altimetric measurements

The TOPEX-POSEIDON oceanographic satellite (due to be launched in 1992) will proceed to high accuracy altimetric measurements of the sea surface. Since the altimeter signals will propagate through the ionosphere, they will be retarded with respect to their free-space propagation delay. As a result, the measured altitude will exhibit an apparent lengthening which must be considered. In order to correct this effect, the ionosphere total electron content (TEC) beneath the satellite has to be known. This paper addresses the problem of determining the TEC form Doppler measurements performed on telemetric signals propagating between the satellite and the ground stations of the DORIS positioning system. This is an inverse problem which, in general, does not admit a single-valued solution. Physical observations of the ionophere lead us to assume that the TEC along each half-revolution is regular such that we can select an appropriate solution. This solution is approximated by cubic splines. The computed results are compared to simulation results, based on the Bent ionospheric model and seem to be particularly promising.     

On the onset and meridional propagation of the ionospheric F2-region response to geomagnetic storms

The meridional propagation velocities of the ionospheric F2-region response to 268 geomagnetic storms are calculated. Ionospheric vertical sounding data of 1 h time resolution from several stations located in a longitude sector approximately centred along the great circle that contains both the geomagnetic poles and the geographic poles are used.Most meridional propagation velocities from high to low latitudes are less than 600 m/s. The smaller velocities are typical of global neutral meridional wind circulation and the larger are representative of traveling atmospheric disturbances.Simultaneous disturbances at several locations are more frequent during positive phases than during negative phases. Negative phase meridional propagation velocities associated with meridional neutral winds are less frequent in the southern hemisphere when compared with corresponding velocities observed in the northern hemisphere. This may be related to the fact that the distance between the geomagnetic pole and the equator is smaller in the northern hemisphere.Most negative phase onsets are within the 06–10 LT interval. For middle geomagnetic latitudes a “forbidden time interval” between 11 and 14 LT is present. The positive phase onsets show the “dusk effect”.     

电离层Alfven谐振器对地面观测到的地磁信号的影响初步研究

本文研究了0.1~10 Hz频率范围内的ULF波从磁层到地面的传播,得到了解析解,分析了电离层Alfven谐振器、磁倾角、电离层电导率、以及波频率对地面观测到的地磁信号的影响.数值结果表明:在磁层中剪切波在竖直方向有明显的谐振结构;地面观测到的信号在IAR谐振频率出现极大值,其谐振频率随磁倾角的增大而增大;电离层电导率的变化可以改变IAR的谐振频率,并能改变波的透射,从而影响地面地磁信号的频谱.     

东亚扇区中低纬地区电离层暴的统计分析

用1957~2006年间515个主相单步发展的磁暴事件,分析东亚扇区4个中低纬台站的电离层扰动类型及电离层暴开始时间,得到该地区电离层暴随纬度、季节和地方时的分布规律.研究表明,中纬区负暴明显,低纬区正暴明显;夏季负暴比正暴多,冬季正暴比负暴多,春秋季正负暴分布表现出明显的纬度差异.在东亚扇区,中纬区负暴开始时间主要分布在夜间及清晨时段,且在正午至午后时段极少发生.低纬区正暴开始时间主要发生在白天时段,且在夜间18~21 LT时段也易发生正暴.中低纬电离层正相暴平均延迟时间在10 h以内,负相暴平均延迟时间在10 h以上,且中纬区延迟时间明显比低纬区短.电离层暴延迟时间与磁暴主相开始时间对应的地方时很相关,正相暴对白天发生的磁暴比对晚上发生的磁暴响应快些,而负相暴正好相反.但电离层暴延迟时间与磁暴强度之间并没有十分明显的依赖关系.     

Modeling seismic wave propagation in heterogeneous medium using overlap domain pseudospectral method

Pseudospectral method is an efficient and high accuracy numerical method for simulating seismic wave propaga- tion in heterogeneous earth medium. Since its derivative operator is global, this method is commonly considered not suitable for parallel computation. In this paper, we introduce the parallel overlap domain decomposition scheme and give a parallel pseudospectral method implemented on distributed memory PC cluster system for modeling seismic wave propagation in heterogeneous medium. In this parallel method, the medium is decomposed into several subdomains and the wave equations are solved in each subdomain simultaneously. The solutions in each subdomain are connected through the transferring at the overlapped region. Using 2D models, we compared the parallel and traditional pseudospectral method, analyzed the accuracy of the parallel method. The results show that the parallel method can efficiently reduce computation time for the same accuracy as the traditional method. This method could be applied to large scale modeling of seismic wave propagation in 3D heterogeneous medium.     

利用GPS监测电离层不均匀结构探讨

利用上海地区GPS综合应用网提供的高时空分辨率的双频GPS观测资料,研究了该区域内一电离层不均匀体的产生、消亡过程.首先,采用Kalman滤波的方法改善双频伪距之差的观测精度,并利用参数估计的方法计算该时段内相应的硬件延迟.再根据电离层单层模型,利用GPS双频观测量、测站位置和GPS精密星历,求出GPS信号穿刺点的坐标和垂直方向电离层的电子含量;然后内插并获取其等值线图.等值线图随时间的变化表明,受等离子体湍流的影响,2003年9月8日北京时间9时40分左右在38°N、118°E左右产生了一电离层不均匀体,其尺度大约在50km左右,生存时间大约为5min.受地球重力场和高空风场的影响,该不均匀体向东北方向扩散.然后,利用大气扩散模型,按扩散方程计算分析了该不均匀体可能发生的电离层层区.理论计算表明,该不均匀体发生在电离层扩展F区,高度在350km左右.     

Dispersion calculation method based on S-transform and coordinate rotation for Love channel waves with two components

Dispersion analysis is an important part of in-seam seismic data processing, and the calculation accuracy of the dispersion curve directly influences pickup errors of channel wave travel time. To extract an accurate channel wave dispersion curve from in-seam seismic two-component signals, we proposed a time–frequency analysis method based on single-trace signal processing; in addition, we formulated a dispersion calculation equation, based on S-transform, with a freely adjusted filter window width. To unify the azimuth of seismic wave propagation received by a two-component geophone, the original in-seam seismic data undergoes coordinate rotation. The rotation angle can be calculated based on P-wave characteristics, with high energy in the wave propagation direction and weak energy in the vertical direction. With this angle acquisition, a two-component signal can be converted to horizontal and vertical directions. Because Love channel waves have a particle vibration track perpendicular to the wave propagation direction, the signal in the horizontal and vertical directions is mainly Love channel waves. More accurate dispersion characters of Love channel waves can be extracted after the coordinate rotation of two-component signals.     

电离层预报模型研究

当利用无线电电磁波进行远程通信、卫星导航时，传递信号要受到电离层的影响，因此，对电离层中电子含量的研究显得特别重要.虽然国际上有几种电离层的电子含量预报模型，但其预报只能精确到电子含量的50%～60%.本文提出了一种新的电离层电子含量预报方法:即用球谐函数对IGS(国际GPS服务)所给出的离地面450 km高的球面上的每一网点的电离层电子含量进行拟合，对不同的时间所得到的拟合系数所形成的时间序列用时间序列分析理论中的ARMA(p,q)模型进行预报，从而实现全球的电离层电子含量预报.利用本方法对2004年和2005年IGS所给电离层电子含量资料在地理框架中做了分析预报，5天内电子含量预报相对精度在90%左右.     

重叠区域伪谱法计算非均匀地球介质地震波传播

伪谱法是一种高效、高精度计算非均匀介质地震波传播的数值算法,由于它的微分算子的全局性,一般认为该方法不适于并行计算. 本文介绍了并行计算非均匀介质中地震波传播的重叠区域分解算法,给出了一种基于傅里叶伪谱法的并行算法. 文中给出的算法将介质划分为相互重叠的若干区域,在各个子域上单独求解,利用重叠部分的解的传递,将各个子域连接起来,实现了伪谱法在分布式并行处理机上的计算. 文中给出了一个将二维区域分解的算例,比较了并行算法和整体算法的结果,分析了并行算法的计算精度. 结果表明,并行算法会有效降低计算时间,并且保证计算精度. 该方法在大规模三维非均匀介质的地震波场模拟方面有应用价值.      

电离层对台风响应的全过程的特例研究

作为特例研究,本文对1988年和1990年两次强台风影响期间的电离层多普勒记录及相应的台风资料进行了细致的相关分析,目的是利用多普勒记录的连续性优点来了解电离层对登陆（或近海）强台风通过声重波响应的演化全过程.分析表明,在这两次台风影响期间,电离层形态中除有明显的波状扰动（中尺度声重波）出现外,还有一些值得注意的新现象：波动的时间演化表现出明显的幅度逐渐增加以及频率由高频向低频转变,在振幅很大的情况下日落后同时出现扩展F（Spread F）现象,显示了声重波在激发电离层不规则结构方面的种子作用.这一演化过程与电离层中TIDs的线性传播理论一致,文中开展了对这一现象的非线性数值模拟,模拟结果基本上也与上述观测现象相吻合.