利用日本GPS网探测2011年Tohoku海啸引发的电离层扰动

海平面的海啸波会产生大气重力波进而引发电离层扰动.本文利用日本GPS总电子含量数据来探测2011年3月11日Tohoku海啸引发的电离层扰动.观测结果表明,在日本上空的电离层中存在两种重力波信号,分别由海平面的海啸波以及地震破裂过程产生.地震产生的电离层重力波分布在震中周围（包括海洋上空以及远离海洋的区域）,而海啸引发的电离层重力波主要分布在海洋上空.地震产生的电离层重力波具有不同的水平速度,包括约210 m·s^-1以及170 m·s^-1,其频率为1.5 mHz;而海啸引发的电离层重力波水平速度快于前者,约为280 m·s^-1,其频率为1.0 mHz.此外,海啸引发电离层重力波与海平面上的海啸波有相似的水平速度、方向、运行时间、波形以及频率等传播特征.本文的研究将电离层中的海啸信号与地震信号区分开来,进一步确认电离层对海啸波的敏感性.     

Mwp震级在海啸地震中的应用

具有一定面波震级的海啸地震常常产生巨大的海啸，要想对海啸地震作出较早的，准确的海啸预报，尽早地确定其为可能引发海啸的事件是十分关键的。本文显示，利用P波脉冲宽度计算宽频带矩震级Mwp，可给出震源持续时间的精确估计，我们发现，结合Mwp和震源持续时间即可确定1992年的尼加拉瓜地震为一个可能的海啸地震。我们的结果显示，Mwp结合源持续时间可为海啸预报提供一种有效的工具，尤其是对于震源持续时间特别长的海地震。     

利用背景噪声进行地震成像

利用长时序列背景地震噪声进行地震成像是最近的一项创新成果,它摆脱了传统方法须依赖地震获取地壳上地幔高分辨率信息的限制。新方法被称为背景噪声层析成像（ANT）,主要用于地震面波。随着背景噪声层析成像技术在最新部署的地震台阵（如美国台阵地球透镜项目）资料解释中的应用,更高分辨率的地壳上地幔地震模型已赫然显现。     

利用GPS网观测反射海啸波引发的电离层扰动

震中产生的海啸波传播到海岸或者遇到水下障碍时会发生反射,从而形成反射海啸波.本文利用稠密的日本GEONET网,首次在电离层扰动图中观测到2011年3月11日Tohoku地震引发的反射海啸波信号.观测到的电离层扰动与海平面的反射海啸波具有相似的波形、水平速度、方向、周期以及到达时间等传播特征,表明观测的电离层扰动为反射海啸波所引起,本文的观测结果表明反射海啸产生的大气内重力波也能向上传播到电离层与等离子体作用.     

地球动力学过程中的波动现象及其在地震预报中的应用

讨论了地球内部的波动现象与构造及地震间的关系。引进了４类广义构造波。它们是：表现为地球不同年代的综合构造运动结果的超长周期构造波；由地震活动性迁移，即所谓地震活动波所反映的长周期（不同类型与不同速度的，周期从几年到几十年）构造波；由地震前兆三阶段发展过程反映出的中等周期（从几月到几年）构造波；以及由地下水位、地倾斜、重力、地震波、电磁辐射、地声等的变化所记录的短周期（从几分到几天）构造波。地震活动波又有３类，可分别用广义瑞利型构造波、广义洛夫型构造波及广义导波型构造波来解释。最后，研讨了地球内部波动现象在地震研究中的应用，包括它们在地震危险性分析与地震区划、地震预报以及地震成因研究中的应用。     

爆炸、核试验与天然地震的区别（英文）

本文通过地震正演模型和面波振幅数据对比分析了天然地震、爆炸,与核试验数据,以探索改进辨别天然地震与爆炸的方法。所提方法是基于波数域和频率域的双积分变换解。用于研究的地震事件都发生在北朝鲜,其中包括2001年6月26日（39.212°N,125.383°E）和2001年10月30日（38.748°N,125.267°E）所记录的爆炸数据,2006年10月9日（41.275°N,129.095°E）所记录的一次核试验数据、以及2002年4月14日（39.207°N,125.686°E）和2002年6月7日（38.703°N,125.638°E）所记录的两次天然地震。基于这些数据通过地震波分析与理论模拟表明爆炸引起的地震与天然地震有着不同的波型特征。爆炸引起的信号特征是P波的能量较S波强,在爆炸记录上0.05-0.5Hz频率之间Rg波清晰呈现,而在然地震记录上没有。这是由于爆炸地震记录上P波是优势波,与SH成分发生了耦合。     

北棕榈泉地震前后安扎地区剪切波分裂的变化

1986年7月8日M＝6的北棕榈泉（North Palm Springs)地震前后，在KNW台观测到了剪切波分裂变化。KNW台是南加州圣哈辛托断层上监视安扎（Anza)地震空区的安扎地震台网中的一个台站。Peacock等（1988）报道的过去3年中，KNW台的分裂剪切波之间延迟的逐渐增加在1986年6月结束。这里所分析的另外两年的观测资料表明，在KNW台以北33km的北棕榈泉地震前后，这种延迟特性突然发生了变化。Peacock等证明，这种延迟增加可以通过增大沿应力排列的充有流体的包体的纵横比来进行模拟，并推测这种增加可能是临震前应力积累的结果。新的资料似乎证实了这种推测，尽管他们依然认为剪切波分裂的这些变化是由遍布岩体的充有流体的包体因地震诱发的应力变化所产生，但随时间的变化还需要一个更为复杂的解释。在剪切波分裂中，我们对于随时间变化解释的中心点是基于这样的存在，即至少在地壳上部10到20km，普遍存在着充有流体的小裂纹、微裂纹和孔隙。这种包体的存在引入了一个与坚硬地壳岩石不同的易变形性质。虽然这些包体包括各种形状，但因为许多地震性质可用细平行裂纹分布来模拟，所以我们的把这种包体分布称为大范围膨胀各向异性或EDA，单个包体称为EDA裂纹。     

微破裂弹性回跳模型和一次地震的三种波

经典弹性回跳模型是历史上最有影响的地震模型之一．热力学弹性回跳模型对经典弹性回跳模型进行了合理的补充。根据存在着震前超低频应力一密度波和临震微破裂波的设想．进一步补充了热力学弹性回跳模型．新模型或可称为“微破裂弹性回跳模型”。这个模型与很多实测结果符合得很好。因为大多数地震都要经历应变累积、微破裂和主破裂三个阶段．所以,一次地震一般都会先后出现三种不同类型的波,即：超低频应力一密度波（应变波）、微破裂波以及普通地震波。这一认识对深入理解地震现象以及对地震的监测和预警都是有意义的．     

2004年苏门答腊大地震激发的T-波

T-波是由海底地震或者海陆边界俯冲带附近地震激发,并在海洋低速层中传播的声波.2004年12月26日,在印度洋东部印尼苏门答腊岛附近发生MW=9.3级大地震,其产生的能量在印度洋中激发了巨大的海啸,造成了严重的人员伤亡和财产损失,受到了世界科学家们极大的关注.本文从台站(PALK)及台站(DGAR)记录到的地震的信号中,提取出了清晰的高频T-波,并在频率域内分析,最终得到了T-波的频谱已及频率随时间变化图像.另外,通过对大地震时间域和频率域内T-波信号的分析,了解到此次大地震断层破裂过程持续的时间大致为500 s,其间伴随有两次明显的能量释放过程.分析数据表明两次能量释放过程的间隔大致为80~100 s.T-波分析将为推断海洋地震以及海陆边界俯冲带附近地震的特征,提供一种独立的研究手段和方法.     

青藏高原中部Quasi-Love波的识别及其转换点揭示的东西向方位各向异性变化

目前人们利用4种基本的地震波现象研究地震各向异性,如横波双折射、面波散射、与传播方向有关的走时异常和PS转换波震相.本文利用面波散射产生的Quasi-Love（QL）波研究青藏高原上地幔顶部的各向异性结构特征.首先利用中国地震台网昌都（CAD）台记录的地震波形资料识别出产生QL波的路径,并利用合成地震记录和垂直偏振极性分析证实所观测到的为QL波,而不是高阶振型的Rayleigh波或其他体波震相;然后由Rayleigh波、Love波和QL波的群速度估算了各向异性结构横向变化的转换点;不同周期时,转换点的位置不同,这种频率依赖性还需要进一步的模拟研究.Love波向Rayleigh波耦合（产生QL波）的转换点位置揭示了青藏高原面波方位各向异性变化特征,并以南北向构造带的东西分段性、上地幔流引起的地球内力诱导岩石形变解释了青藏高原各向异性的东西向差异性.     

海啸及风暴潮灾害简介

地震海啸和风暴潮是严重的海洋灾害，2004年底印度洋大海啸更是震撼了全世界。本文对海啸和风暴潮的定义、性质、特征、历史上和近代的严重海啸及风暴潮灾害作了简单介绍。指出建立和完善海啸和风暴潮预警系统，可以在一旦海啸和风暴潮发生后，提前发出警报信息，争取到几十分钟甚至几十小时时间，从而极大地减轻海啸和风暴潮灾害。     

惠灵顿地区的海啸灾害

（１）本文在对未来５００年内由地震引发的可能是最坏情况的海啸进行研究后指出，惠灵顿港周围地区及其南部沿有发生海啸以至洪水泛滥的危险性。（２）参考历史海啸资料对惠灵顿地区几个主要断层运动情况进行研究指出，就惠灵顿发生海啸而言，在西Ｗａｉｒａｒａｐａ断层发生震级为８的地震（类似于１８５５年的地震）会造成最坏的情况，地震学家估计，未来１００年内出现这种事件的概率为３０％。（３）对海底运动导致的海啸波浪进     

共炮检距二维弹性波地震剖面的偏移方法

在均匀各向同性介质的分界面上入射纵波时，除产生纵波反射Ｐ－Ｐ波外，还会产生转换横波的反射Ｐ－ＳＶ波。同样，当入射波为ＳＶ横波时，在分界面上会同时产生ＳＶ－ＳＶ反射波和ＳＶ－Ｐ反射转换波，对这种二维弹性波地震记录如何进行偏移是正在探讨的问题。为了能够处理实际地震数据，本文提出在共炮检距剖面上进行二维弹性波记录的偏移方法。具体做法是，首先用弹性波方程将两分量的地震记录分解为Ｐ－Ｐ（或ＳＶ－ＳＶ）波和Ｐ－ＳＶ（或ＳＶ－Ｐ）波，然后用我们已导出的适合于处理共炮检距剖面的叠前偏移方法对它们进行处理。用模拟数据进行的试验说明方法正确，效果良好。     

海啸波近岸共振响应的数值模拟及分析

应用有限差分方法求解非线性浅水长波方程,建立了海啸波产生和传播的二维数值模型;对太平洋地震引起的夏威夷群岛海啸波进行模拟,并将模拟结果和测站实测值进行比较,验证了模型的正确性。利用快速傅里叶变换对数值模拟结果进行谱分析,得到整个计算区域的能量谱分布,并给出了发生能量聚集的位置及相应的谱峰周期。讨论了海啸波传播到近岸时可能产生的共振响应现象,发现海啸波和近岸的共振响应不仅与近岸复杂地形有关,还与海啸波传播到近岸时的波浪入射方向有关。     

华东沿海地震海啸模拟

利用数字地震资料及海洋地震地质基础数据, 基于Matlab平台在Windows系统下重新编译Philip liu等人编写的海啸模拟源程序, 将分层静态位移解结果与已建立的海啸传播初始场快速融合, 用交错网格蛙跳差分方法求解笛卡尔坐标系下非线性浅水波方程, 模拟华东沿海地区地震海啸传播过程, 对华东沿海地区可能遭受海啸袭击的危险做出评估, 结果显示华东沿海地区是发生地震海啸影响较弱地区。     

利用流固耦合模型模拟地震和海啸全过程

海底地震引起的海啸过程在力学上是一个流固耦合问题。地震引起的海底变形会影响流体的运动,流体运动会影响地震引起的海底变形。海啸的数值模拟,通常采用浅水波控制方程,把地震引起的海底变形作为海啸波动的边界条件或初始条件,不考虑它们之间的相互作用。本文采用势流体的流固耦合有限元方法模拟了地震和海啸的全过程。地震过程的模拟与地震位错模型不同,在位错模型中,断层的位错是事先指定的;而在本文中,首先形成自重作用下的初始应力场,然后通过断层材料的突然软化引起的错动,模拟地震震源的动力学过程。模拟结果显示,在海面除了可以看到大振幅的海啸波外,还可以发现体波震相和面波震相。在600 km的海面震中距上,它们要比海啸波早到48分钟,在此处面波的最大平均振幅可达0.55 m,是相同震中距海底面波最大平均振幅的2倍。因此,海啸预警信息在海面可以比在地表更早地得到。海啸波的传播速度在水深3 km的开阔海面是175.8 m/s,它要比理想长波理论预测的大,其平均振幅为2 m,波长可达32 km. 到达大陆架后其速度、波长都减小,在岸边可以激起10 m高的巨浪,水平方向深入陆地达53 m。震中附近海面和地震断层上的最大垂直加速度分别为5.9 m/s2和16.3 m/s2,后者是前者的2.8倍。由此看来,海水是很好的减震器。海啸波的加速度到达岸边会衰减10倍。与加速度不同,海面震中处的振动速度为3.2 m/s, 是海底震源处的1.4倍。震源处的最大位移小于震中海面的最大位移, 其差就是海啸波源的振幅。值得注意的是,海底地震的最大位错在震后23 s达到,不是发生在断层滑动的开始。      

基于地震“哼鸣”的全球面波层析成像

基于地震的全球面波层析成像技术的发展对于探测地球深部动力学状态起着至关紧要的作用。人们很自然地认为只有大地震才会产生类似探测所需要的穿入地球深部的长周期地震波。然而,由海洋和/或大气扰动随机产生的地震＂哼鸣＂的发现,即地球背景自由振荡,提供了一种可供选择的方法。我们在此呈现的是利用地震＂哼鸣＂而非天然地震进行上地幔地震层析成像的结果。在100～400s周期,Rayleigh波的相速度异常可通过下述方式测得,即对观测得到的54个遍布全球的地震台站中每两个台站间的互相关函数进行模拟,然后对这些异常进行反演,以获取上地幔三维S波速度结构。此方法为探测具有大气和/或海洋的类地行星——特别是火星的三维内部结构提供了一种新的途径。     

地壳反射和区域P型尾波的特征

本文给出了斯堪的纳维亚的ＮＯＲＥＳＳ、ＦＩＮＥＳＡ和ＡＲＣＥＳＳ台阵及新英格兰的ＮＹＮＥＸ台阵所记录地震的区域Ｐ型尾波的Ｆ－Ｋ谱，该谱由沿事件方位传播的具有Ｐｎ波（或更快波）和Ｌｇ波之间视速度的能量所控制。     

尾波振幅比和能量比异常特征研究

利用中国数字地震台网（CDSN）兰州台记录的短周期数字地震资料，测定了尾波最大振幅与S波最大振幅之比r1、尾波能量与S波能量之比的平方根值r2随时间的变化。结果表明：在永登主震（19950和天祝-古浪主震（1996）前，r1和r2均出现上升或下降异常变化，且有较大的偏离平均值的异常高值或异常低值出现。     

动物行为与地震预测

生活在地震活动区的动物常常要经受强烈的地面震动，这种震动由于洞穴塌陷、蛋卵毁坏和海啸活动而使某些动物遭受灭顶之灾。尽管有关动物行为的趣闻轶事和回顾报告表明，动物的许多器官可以发觉即将来临的地震事件，但到现在为止还没有一份具有充分理由来说明动物如此行为的发展过程的详细报告。动物们逃跑响应进化机制的形成可以分为两个步骤，首先是形成一个对早期震动的触发警告系统。这个系统应该在很短的P波与S波到来之间的时间内起作用，人们对动物在地震发生前行为的描述已经表明这种反应系统的存在。如果前兆刺激也存在的话，相似的发展进程可以把这种刺激与动物对P波的触发反应感知联系起来，从而产生地震预测的反应行为。种群遗传模式表明，这种动物逃离地震区的反应系统可以不受随机突变事件的影响而得以保持，这是由于环幕选择工的结果，选择的作用时间与强震发生的时间尺度是可以相比的，这样，除地震王国本身外，对可能是地震前兆的更多理解可能要从对动物的（异常）行为，生理感觉器官和基因的研究方面得到一些有用的启示。，回顾一个我们认为可能是地震前兆的现象。如地倾斜，地下介攒 的含水程度（潮湿程度），场电和地磁感应系统。它们可能是与动物地震逃离反应系统相关联的现象，前面所提到的动物异常行为可作为地震预测手段的方法正在研究相关联的现象，前面所提到的动物异常行为可作为地震预测手段的方法正在研究之中，建议把更多的地磁，地电，地倾斜和地下介质的含水度等结合起来，对地震活动区形成一个密集地震前兆监视网。