近年来华北南部地区地震活动增强的力学背景分析

依据青藏高原东北缘与秦岭大地构造格局相关联的地质构造背景,青藏高原物质东流和“稳定”块体的阻挡是华北南部地区构造活动的主要动力来源之一的基本认识,分析了青藏高原东北缘4次8级地震前华北南部地区地震活动的基本特征。8级地震震中区附近地震活动异常变化不明显,但华北南部地区地震异常活跃,其异常活跃过程与青藏高原东北缘强震的孕育与发生存在明显的相关性．具有一定的异地震情指示意义。     

大华北地区应力场在汶川地震时的变化研究

利用大华北地区在汶川8级地震时有水位阶变的31口并孔的观测资料,通过计算各井水位系统的观测格值,进而估算了震时引起大华北地区应力场的调整变化.研究发现汶川地震后大华北中部地区的压应力得到增强,大华北东部和南部地区则表现为应力降低,对未来大华北地区的地震危险性预测应具有一定参考价值.     

安徽佛子岭台平均震源机制解及其前兆意义

本文给出了安徽佛子岭台不同时期的平均机制解结果,并讨论了这些结果的前兆意义。同时给出了霍山地区的小震频度变化曲线,认为:霍山地区可作为华北南部地区的应力场“窗口”,佛子岭台不同时期的机制解结果同大华北地震活动发展变化较为一致,这似可作为霍山地震“窗口”效应的佐证。文中还讨论了不同地区反映应力场的变化是否与其介质条件有关;而处在同一地区的不同台站反映应力场变化的“灵敏”程度与台站所处方位有关。     

地下水动态多尺度地震预测技术初探

针对华北地区40多年的地下水动态资料,分别依据从月均值、日值、分钟值等不同尺度资料中提取的具有可重复的代表不同时间特征的异常信息,进行多级地震预测研究.研究结果表明,华北中强地震之前区域地下水存在10年准周期特征,周期的上升和高值段可作为长趋势异常变化,在上升(或高值)趋势变化背景上存在3年左右的中短期下降异常变化,在...     

大华北南部地区地下流体异常与南黄海6.1级地震

系统清理了１９９５－１９９６年大华北南部地区地下流体异常，并分析了其与１９９６年１１月９日南海Ｍｓ６．１级地震的关系，认为地下流体异常的主体是场兆，但又不能全部归属于这次地震。文中还指出了该区未来地震向ＮＷ方向迁移的可能性及其对豫交界、鲁豫次界区可能产生的影响，以及需要进一步加强的研究工作。     

华北中部地区重力场时空动态演化特征

以2009—2013年获取的9期流动重力资料为基础,系统分析华北中部地区的重力测量资料,研究重力场的时空动态演化特征。资料显示华北中部地区重力异常变化十分剧烈,整个测区呈现大面积负值变化,在局部地区形成重力变化梯度带。重力场变化与断裂活动密切相关,近期出现的反向变化表明该地区地震危险性进一步加大,这对地震预报工作具有重要的现实意义。     

山西南部两次中等地震预测回顾与讨论

2008年山西数字地震台网投入运行以来,在山西南部发生两次较为显著的地震事件,即2010年1月24日山西河津4.8级地震和2016年3月12日山西盐湖4.4级地震,这两次中等地震无论中期还是短期预测,都取得了一定的成效。通过分析这两次地震前异常时空变化特征,发现东郭井水位水温、侯马水管、临汾水平摆和垂直摆等测项均出现较显著的短临异常,异常重现性较好,可将其作为山西南部地区中等地震短临预测的主要依据;大同老震区窗口爆发活动异常对山西地区中等地震有较好的短临预测意义,可作为发震时间的主要预测依据。而发震地点预测必须依据地震活动异常和地震前兆异常来进行综合判别,二者集中出现的地区往往是发震的地区。     

地震前后地磁短周期异常变化的再研究

一、引言我们曾研究过短期地磁扰动△Z/△H在唐山地震和隆尧地震前后的异常变化。现在进一步研究包括菏泽5.9级地震在内的华北三次地震前后地磁短周期转换函数随时间变化情况,以便更广泛地考察不同地区和不同类型地震之前异常变化特征。地磁短周期是指磁暴急始、瞬时扰动及湾扰等,这些磁扰的幅度在三个分量Z、H、D之间有如下经验关系:     

熊岳—盖县地区地震活动的意义

熊岳—盖县地区位于海城地震区的南面,其地震活动具有频度高但震级不大的特点,地震空间分布受局部构造的控制和影响,是一个地震活动块体。本文分析了1940年以来本区地震活动与海城地震、华北地震活动的关系,发现熊岳—盖县地区的地震活动灵敏地反映了海城地区及华北地区应力场的变化,因而它是华北区域应力场变化的“窗口”,它所显示的信息对于研究华北区域应力场变化和预报华北地区强震活动都有一定的意义。     

强震前区域中小地震迁移速率特征

为研究地震活动图象的异常特征,本文选用了物理学中的速率概念,给出了地震空区、大震前中、小地震条带、地震活动迁移和地震危险地块的一个新的定量异常指标方法:大震前区域中、小地震的迁移速率变化.以华北和川滇地区发生的7次强震前的区域地震活动特征为例,通过计算,发现大震前区域地震迁移速率出现低值异常,认为区域地震迁移速率的变化反映了大震震源区地震活动的离散性和相对集中性的过程.并讨论了大震前区域地震迁移速率的物理意义.     

南方持续低温冻雨事件预测的前期信号

1960-2008年冬季期间,中国南方发生了23次低温冰冻(冻雨)天气事件,其中满足站日数大于10的事件有11次.2008年初中国南方发生了一场影响巨大的区域持续性低温冻雨天气事件,2011年初再次发生了类似的区域持续性低温冻雨事件.提前5天预报这类极端事件是国内外大气科学面临的难题.利用去逐日气候变化后的逐日850 hPa温度扰动,可以提前3~10天发现中国南方持续低温雨雪冰冻(冻雨)事件发生的信号.2008年初和2011初,影响中国南方的850 hPa冷空气扰动具有源地和路径相似性,它们都来自北非-中东并绕过青藏高原北侧到达中国南方,在对流层大气中形成"冷-暖-冷"的温度垂直结构.通过对欧洲中期天气预报模式产品中850 hPa温度扰动的相似性分析,成功地提前4~9天实际预报出了2011年初的中国南方低温冻雨天气过程.     

Recent warming in the Yellow/East China Sea during winter and the associated atmospheric circulation

We examine characteristics in the variability of sea surface temperature (SST) in the Yellow/East China Sea during the boreal winter (December–January–February) for the period 1950–2008 in observations. It is found that the mean SST in the Yellow Sea/East China Sea gradually increases during recent decades. A warming trend of a basin scale SST is significant in most of the regions in the Yellow/East Sea, which is well explained by the variability of the first empirical orthogonal function SST mode. We suggest one candidate mechanism that the North Pacific oscillation (NPO)-like sea level pressure play an important role to warm the Yellow/East China Sea. Anomalous anticyclonic circulation, which is the southern lobe of NPO-like sea level pressure over the North Pacific, causes a weakening of northerly mean winds over the Yellow/East China Sea during winter. This contributes to increase in the SST in the Yellow/East China Sea through the changes in the latent heat and sensible heat fluxes.     

华北地区降水事件变化和暴雨事件减少原因分析

使用北京、天津、河北、山西的37个气象观测站的1961～2008年逐日降水资料和NCEP、EC环流资料,对华北降水事件和暴雨事件减少原因进行分析.结果表明,华北地区盛夏暴雨事件对夏季降水量和全年降水量变化有重要影响,近50年盛夏暴雨事件呈显著线性减少趋势,这与东亚夏季风减弱使得从南边界进入华北的水汽通量大量减少以及副热...     

山西断陷带地壳结构的接收函数研究

利用2006年8月到2008年3月北京大学在山西断陷带南部架设的两条东西向流动观测地震台阵记录的远震资料,提取各台站接收函数,然后进行倾斜叠加(Slant stack)和台阵偏移成像,获得了沿台阵横穿山西断陷带的地壳和上地幔的精细结构变化.研究结果显示,山西断陷带下面莫霍面存在明显不连续,莫霍面上隆约4~6 km,纵横波速比从两侧的1.75上升为山西断陷带内部2.0左右,且中、下地壳可能存在一个低速层.山西断陷带的构造模式沿相距140 km的两条剖面表现出明显差异:南端的临汾盆地为拉张作用下的纯剪切模式,向北转化为太原盆地的简单剪切模式.     

北大西洋涛动和南半球环状模不同位相配置对我国南方夏季降水的协同影响

利用我国气象台站观测资料和再分析格点数据,诊断研究了前期春季(4-5月份)北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)和南半球环状模(Southern Annular Mode,SAM)在不同位相配置下对我国南方夏季降水异常变化的协同影响作用.分析结果表明,在剔除ENSO最强信号影响后,我国南方夏季降水异常分布显著地依赖于前期春季两个较为独立的年际变率主模态(NAO和SAM)位相的不同配置,即降水异常型主要表现为两个因子单独作用的叠加效果,当前春SAM正位相偏强而NAO负位相偏强时,二者的影响呈现协同正效应,我国南方夏季(6-7月份)降水表现为全区正异常,特别在长江中下游及其以南附近地区最为显著;反之,当前春SAM呈偏强的负位相而NAO偏强的正位相配置时,二者的影响呈现协同负效应,对应我国夏季长江中下游地区降水表现为显著负异常.对其可能的影响机理研究表明,在SAM与NAO位相相反情况下,二者均会通过海气相互作用过程影响到热带大西洋北部海温的异常变化,进而形成协同作用,增强北大西洋海温三极子模态异常信号,从而通过欧亚大陆的遥相关波列对东亚夏季风和我国南方降水产生显著影响.相比之下,当SAM与NAO同位相时,可能表现为抵消效应,不利于北大西洋海温三极子发展,从而削弱对我国南方夏季降水的影响,此方面还有待进一步研究.     

华北克拉通中部地区背景噪声成像

利用华北地区的流动与固定地震观测台阵在2007年1月～12月期间的垂直分量记录,采用背景噪声层析成像方法获得了华北克拉通中部地区6～40 s的相速度和群速度分布图像.成像结果显示研究区地壳以及上地幔的速度结构存在很大的横向不均匀性.8～16 s的相速度以及8～20 s的群速度分布图像清晰地勾绘出华北地区盆地和隆起之间的...     

郯庐断裂带及其邻区上地幔顶部Pn波速度与各向异性层析成像

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008-2016年2级以上地震事件中的27233条高质量Pn到时资料,反演得到了郯庐断裂带及其邻区上地幔顶部Pn波速度和各向异性结构模型.结果显示,研究区上地幔顶部Pn波速度结构存在强烈的横向不均匀性,速度异常形态与区域地质构造较为吻合.太行山造山带、鲁西隆起、大别造山带、苏鲁褶皱带、胶辽隆起和华北盆地南端等隆起区表现为低波速异常,而黄海北、南部盆地、渤海湾和华北盆地北部等凹陷区均为高波速异常.壳内强震主要发生在Pn低波速异常和高低波速异常的横向过渡地带,说明强震的发生与上地幔结构的横向变化之间存在有一定关联.郯庐断裂带两侧Pn波速度以郯城地震为界其东北侧和西南侧分别分布有与断裂带近平行的低波速异常条带,而西北侧和东南侧分别分布有高波速异常条带,各向异性快波方向近乎沿断裂带走向,可能由于上地幔热物质沿郯庐断裂带上涌形成低速异常后断裂带发生左旋平移运动所致.华北盆地内上地幔顶部Pn波速度结构和各向异性的明显变化,反映华北克拉通破坏过程中经历了地幔热物质上涌、莫霍面隆升以及岩石圈拆沉等复杂构造变形.     

安徽区域地震应力场的分布特征

本文以安徽省境内的12个地震台的平均机制解以及较为可靠的中小地震机制解结果出发,讨论了安徽境内区域地震的应力场分布特点。在与华北地区的应力场方向检验结果的基础上,认为:本省北纬32。以北地区的应力场分布具有华北块体的特点;而北纬32°以南的中南部地区已具有华北块体向华南块体过渡地区的应力场分布特点,而皖南地区已属于华南应力场的范畴。上述分布特点为划定华北块体的南边界提供了应力场方面的依据     

基于背景噪声和地震面波联合反演华北克拉通中部岩石圈结构

基于ChinArray三期项目布设于华北克拉通中部的流动台阵观测数据,利用背景噪声互相关和地震面波层析成像获取了研究区内6—140 s周期的瑞雷面波频散,使用蒙特卡罗非线性反演方法获得了华北克拉通中部岩石圈的高分辨率三维S波速度结构。结果显示华北克拉通不同地块的岩石圈速度结构存在显著的横向差异:其中鄂尔多斯盆地腹地整体表现为高速特征,延伸至200 km以下,但其东南缘存在小范围的低速异常;东部的华北盆地整体表现为低速特征,具有较薄的地壳和岩石圈厚度;中部造山带南北两端以及南北重力梯度线下方存在相连接的低速区域,在深处延伸至华北盆地下方;在下地壳和上地幔顶部,大同火山群区域的低速体逐渐向西偏移至鄂尔多斯盆地东北角下方;而在上地幔中,该区域的低速异常随深度增加而逐渐减弱,低速体延伸至东南方向的华北盆地下方。基于本研究获得的S波速度模型,我们认为:鄂尔多斯盆地腹地保持了克拉通特性,但其东南缘存在局部的岩石圈改造作用;华北盆地发生了强烈的岩石圈破坏减薄和地壳伸展变形;中部造山带南北端以及南北重力梯度线下方的岩石圈发生了局部的改造减薄,其机制可能都来源于华北盆地下方地幔热物质的上涌;大同火山群下方上涌的热物质从鄂尔多斯盆地东北角下方侵入下地壳,在地壳内上升过程中受到上地壳的阻挡,向东流动至大同火山群下方,形成了大同火山群的岩浆活动,其深部来源可能与西向俯冲的太平洋停滞板块有关。      

Shear velocity structure of crust and uppermost mantle in China from surface wave tomography using ambient noise and earthquake data

We present a 3D model of shear velocity of crust and upper mantle in China and surrounding regions from surface wave tomography.We combine dispersion measurements from ambient noise correlation and traditional earthquake data.The stations include the China National Seismic Network,global networks,and all the available PASSCAL stations in the region over the years.The combined data sets provide excellent data coverage of the region for surface wave measurements from 8 to 120 s,which are used to invert for 3D shear wave velocity structure of the crust and upper mantle down to about150 km.We also derive new models of the study region for crustal thickness and averaged S velocities for upper,mid,and lower crust and the uppermost mantle.The models provide a fundamental data set for understanding continental dynamics and evolution.The tomography results reveal significant features of crust and upper mantle structure,including major basins,Moho depth variation,mantle velocity contrast between eastern and western North China Craton,widespread low-velocity zone in midcrust in much of the Tibetan Plateau,and clear velocity contrasts of the mantle lithosphere between north and southern Tibet with significant E–W variations.The low velocity structure in the upper mantle under north and eastern TP correlates with surface geological boundaries.A patch of high velocity anomaly is found under the eastern part of the TP,which may indicate intact mantle lithosphere.Mantle lithosphere shows striking systematic change from the western to eastern North China Craton.The Tanlu Fault appears to be a major lithosphere boundary.