地球各圈层相互作用的大地测量研究和检测

大地测量资料，包括在球表面运动，地球引力场及地球整体自转运动的观测资料，是研究地球各圈层相互作用的重要地表约束，探讨了大地测量用于这一研究领域中的几个重要科学前沿问题。     

均衡运动中的科里奥利力

探讨地球自转的一种惯性力──科里奥利力在地壳升降运动中的作用。地壳上升时科氏力向西，地壳下降时科氏力向东，它的大小与方向可以解释太平洋两岸的构造差异。     

弹性地球极移和章动的理论研究

通过引入章动坐标系,建立了弹性地球自转极移和章动的联合动力学方程,进而改进了对传统地球自转动力学理论的描述。研究表明改进后的方法具有综合性强、易于理解及可同时求解极移和章动的特点。在顾及到5阶岁差章动力矩的情况下,给出了弹性地球CIP轴的定义及其极移、岁差章动的表达式,并发现奇数阶引潮力位产生的外力矩使得黄经章动和交角章动出现了异向项(即:黄经章动出现了cos项,交角章动出现了sin项),这是以往理想弹性地球自转理论中所没有涉及到的。     

地球自转、断层形变与地震活动关系研究

对地球自转、断层形变和地震活动三者各自的活动性规律进行了比较,对三者之间的相关性进行了分析,得出了几点新的认识：1）地球自转速度变化与地壳形变相关,近30年来存在准10年周期的变化,但相关成分在总的形变信息中比重很小,呈弱相关;2）地球自转速度变慢、日长变长、华北地震活跃,据此认为目前华北处于非强震活动期;3）强震中短期前兆在形变资料中有较好的显示,但在地球自转资料中不会出现特定地震的中短期前兆异常;4）地球自转速度变化与地壳形变可能是同源关系,而不是从属关系,有互补性;5）华北最近的两个地震活动高潮期与地球自转变化的10年以上周期相关,认为地震活动与地球自转变化有关系,但不同区域会有不同的对应关系。同样是地球自转速度变慢,因不同区域地壳与地幔的耦合关系不一样,速度变化对不同区域地壳活动的影响也不同。     

地球自转、极移与地壳形变

由于地球表面是球面，所以地表任何方向的水平运动实际上都是转动。地球自转所产生的离心力矩是大陆离极运动的原因，由此而产生的极移使地球发生相应的形变。计算表明，极移是大规模地壳运动和地震活动的原因之一。     

地球自转和固体潮对地球重力场时变特征的影响

精密和详细测定地球重力场及其时间变化，是目前卫星重力测量的主要课题。基于高精度的固体潮展开，研究了地球自转和固体潮对地球重力场时变特性的影响。给出了适合应用于潮波法的理论公式，该公式不同于IERS（92）（96）历书频谱法公式，考虑了4阶潮汐效应，精度可达到10^-11ms^-2量级。改正了IERS（96）关于永久性潮汐处理的不妥之处，即指出要用长期Love数代替固体潮Love数的理由，并利用潮汐数据进行了计算，给出了理论公式可为高精度地球重力场时变特性的研究提供理论参考和依据。     

地壳中的应力场及一些诱震因素

把地球考虑为在径向上由ｎ层具有不同物理—力学性质的物质所组成的球体，由此出发，推导了计算地壳中由地球自重、匀速自转、天体引力、地球自转速度变化所产生的位移场和应力场的公式。对由地壳和地幔以下物质所组成的二层体情形进行了详细推演，数值计算表明：作为诱震因素，天体引力特别是月亮对地球的引力似乎比地球自转速度变化所起的作用更大     

利用自回归模型检测地球极移重力效应

同时采用4个台站的国际超导重力仪长期连续重力观测资料和国际地球自转服务中心提供的同步地球自转参数，研究了极移引起的地球重力场变化特征。利用自回归模型估计了各序列的功率谱密度和积谱密度，结果表明极移导致的重力效应的主要能量集中在Chandler摆动和周年项附近，叠积后实际重力观测与极移重力信号理论值之间的差异分别为0．4％和3．9％，说明超导重力仪可有效监测极移导致的重力变化。     

平动及其在起潮力中的作用

在讨论日月起潮力时，可以不考虑地球的自转，把地球绕地月公共质心的运动直接看成平动是安全合理的，给出了在平动前提下，地球表面或地球内部任意一点在随地心绕地月公共质心作圆周运动时的轨迹方程，从而从数学上论证了可以把地球任意一点的起潮力定义为天体（月球或太阳）对该点的引力与地心引力的矢量差，既简明又抓住了起潮力的本质。     

地幔对流、地球自转速度变化与板块运动

本文介绍了地幔对流、地球自转速度变化与板块运动的相互关系。     

残余和现今应力场重迭法预测强震危险时区

以红河断裂带测区为例，用Ｘ射线法测量了测区的古构造残余应力场及其应变能密度场，用有限单元法计算了测区在两种边界条件下的水平最大剪应力场，用实验和理论证明了古构造残余主压应力大小和方向对岩石破坏、破裂扩展和震级的影响。用上述方法预测，松平—南涧、玉溪—开远、普洱为测区内强震危险区段。结合地球自转角速度相对变率的天文观测曲线在时间轴上的外延，预测得１９８９－１９９６、１９９９－２００４、２００７－２０１３、２０１６－２０１８年为测区内强震危险时段。     

引力常数、地球膨胀、地壳运动

根据万有引力常数Ｇ与宇宙年龄成反比这一原理，利用古生物资料，讨论了Ｇ减小与地球半径ｒ＇的关系模式。认为Ｇ减小引起地球内部压强减小，从而引起地球膨胀，而各国层、各块体的膨胀状态有差异，从而产生地壳运动；大陆漂移、海底扩张是地球膨胀的直接结果。     

地球膨胀造陆与大陆极向运动

本研究对地球起源与海陆成因及变迁等问题进行论证，以物质运动基本原理（物质集中、能量释放）提出：“地球中间膨胀（释能）造陆、大陆向两极移动”的新学说（１９８２年）。认为地球成因与演变同其它天体一样，是在星际物质集中下发生的能量释放过程。由于地球水分子多，能量释放缓慢亦使陆地生成缓慢，陆地是其后产生的。陆地主要生成在地球自转离心力、日月引力、地球张力（内能膨胀）的最强区。这样不仅使地球会演变成椭球体，同时膨胀区大陆在向两极方向移动中，便发生海陆变迁与地表形变。     

The Effect of Tide on the Global Climate Change

The differential rotation between the solid and fluid spheres caused by tidal force could explain the 1500 to 1800-year cycle of the world's temperature. Strong tide increases the vertical and horizontal mixing of water in the oceans, drawing the cold Pacific water from the depths to the surface and the warm water from the west to the east, where it cools or warms the atmosphere above, absorbs or releases CO2 to decrease or increase greenhouse effect and to make La Nina or El Nino occur in the global. The moon's declination and obliquity of the ecliptic affect the tidal intensity. The exchange of tidal energy and tide-generating force caused by the sun, moon and major planets makes the earth's layers rotate in different speeds. The differenti-al rotation between solid and fluid of the earth is the basic reason for El Nino and global climate change.     

地面倾斜的形变特征及计算方法

对地倾斜的基本概念、形变特征以及计算方法作了系统的阐述,对地倾斜面的几何物理性质作了深入分析,并指出地面倾斜量是个伪矢量。最后,对地倾斜面的正演与反演问题进行了讨论。     

数据分辨率对最小二乘配置解的影响

数据分辨率是影响地球重力场建模和大地水准面精度的重要因素。基于最小均方误差准则的频域形式探讨了最小二乘配置与数据分辨率之间的关系,给出了依赖数据分辨率的最优线性估计及其误差的一般公式。算例表明,该公式与传统配置公式的结果是一致的。     

“核冬天”理论及气溶胶的短波吸收作用

本文扼要回顾了国外关于核爆炸对人类生命、自然环境及气候影响的研究;介绍了近几年关于“核冬天”研究的新成果。通过沙暴尘埃对短波辐射吸收强度的分析,讨论了浓密气溶胶的天气气候效应。     

构造形变、气象灾害与地球轨道的关系

黄赤交角和月亮赤纬角决定了地球应力场的主应力方向 ,据此研究了构造形变与气象灾害的关系。地球化学给出臭氧减少的原因 ,而地球物理则提供了臭氧的分布规律。臭氧洞是两种机制综合作用的结果。研究表明 ,能量交换和引潮力造成地球各圈层差异旋转 ,是臭氧洞和厄尔尼诺等气象灾害产生的根本原因。     

鄂尔多斯的逆时针旋转与动力学

根据鄂尔多斯块体及周围地区的GPS数据。计算了鄂尔多斯相对于蒙古地台和欧亚板块的旋转参数,表明鄂尔多斯相对于蒙古地台和欧亚板块存在逆时针旋转。用GPS方法与地质学方法得到的鄂尔多斯相对于蒙古地台的旋转参数相同,证明鄂尔多斯自晚新生代以来的运动是稳定的。分析周围地区相对于鄂尔多斯的运动以及鄂尔多斯周围边界断裂带两侧的相对运动,发现鄂尔多斯主要受两对力作用：鄂尔多斯北部北西向拉张与南部北东向推挤形成的力矩作用,以及燕山块体对鄂尔多斯的NW向拉张作用力与华南块体对鄂尔多斯SE向拉张作用力。这两对作用力是促使鄂尔多斯发生逆时针旋转的驱动力。     

水布垭水库水压应力场、孔压场及形变场分析

本文以Biot的固结理论为基础,利用有限单元法,对水布垭水库未来蓄水后地壳岩石中由于附加水荷载所产生的各种力学效应进行了数值计算。计算中沿清江从招徕河到恩施之间共取剖面48个。认为:(1)水体荷载产生的附加应力场、孔压场和形变场在库岸附近造成压应力差和位移差,特别是分布有附加的张应力,促使库水向外渗透和扩散,导致孔压改变、有效应力降低或增大;(2)水布垭库坝区的张性断裂和喀斯特较发育的地段,由于水体荷载效应和库水的渗透及扩散作用,易沟通地下水的动力联系,使岩体失稳并在浅层易产生倾斜型或倾斜型兼走滑型滑动;(3)孔压和位移一般在库基下几公里深度区域内多形成一个高值孔压和低值位移的变换带,是应力易于集中的场所;(4)水荷载产生的各种附加效应,受蓄水方式和蓄水时间的影响。