山西中北部地区地壳垂直形变时空演化特征及与强震的关系

采用山西中北部地区2006期和2015期一等精密水准测量资料,利用经典动态平差方法,对区域近期地壳垂直形变时空演化特征进行了研究。结果表明:(1)山西中北部地区近期整体表现为山地隆升,盆地下沉的特点,以继承性运动为主,但局部也存在差异性。吕梁断块和太行断块表现为隆升,活动速率分别为2～8 mm/a和2～6 mm/a;山西断陷带的系列盆地表现出相对下沉,沉降速率为-3～-10 mm/a;(2)汶川地震显著影响了区域地壳垂直运动形变场。震前区域地壳运动表现为显著拉张特点,震后张性减弱,挤压增强;(3)大同—化稍营、呼和浩特和榆次—石家庄一带存在地壳垂直形变高梯度带,中长期尺度上存在地震危险性背景。     

利用应变场和基线变化率研究新疆南天山地区近期地壳运动特征

利用GPS数据研究南天山地区地壳运动特征,截取了该区域2005 ～ 2009年GPS数据,在统一框架下进行解算,并绘制出不同时段的主应变、剪应变以及基线变化速率等图像,研究表明该区域的地壳形变具有自西向东、自南向北减弱的特点,主压应变主要表现为受印度板块向北推挤而形成的近南北向压性应力场.2005～2009年基线变化速率表明,以喀什沿经线南北向为界,其东部区域基本上为压缩区,其西部区域基本上为拉张区,东部的基线缩短平均速率(4.84 mm/a)大于西部基线伸长的平均速率(3.06 mm/a),以喀什沿纬线东西向为界,其南部区域基线变化平均速率(5.58 mm/a)明显高于北部区域基线变化平均速率(3.52 mm/a),且伸长、压缩变化速率最大基线均在南部地区,说明南部区域受到塔里木块体和青藏高原挤压比较强烈,表明喀什南部区域地壳运动相对活跃.     

基于区域水准和跨断层资料分析云南地区地壳形变

为了获取云南地区现今地壳形变和断层活动特征,收集了云南地区1992—2016年的2期精密水准观测资料,采用基于GNSS连续站垂直形变资料约束的平差方法,对区域整体地壳垂直形变特征进行了分析,结果显示滇西北区域地壳整体表现为隆升,垂向速率为2—3mm/a,滇南区域显示地壳沉降速率为-1—-2mm/a,并在下关—永胜和思茅—景谷一带存在地壳形变高梯度带。收集了该地区30多年的跨断层场地观测资料,计算了所跨断层的三维活动量,得出了断层现今活动状态和异常特征,认为滇西北和滇中南地区的场地多数表现出异常活动的现象,其中楚雄、剑川和永胜的监测断层现今表现出与地质背景相反的走滑和拉张特征,峨山、建水和通海场地所处断层在张压性质上与地质背景相反。结合区域水准和跨断层观测分析结果,从“面”和“线”上得出滇西北和滇中南地区存在地壳形变和断层活动异常,构造应力积累较高的结果,加之缺震背景显著,认为应关注该区域中强地震的危险性。     

融合升降轨InSAR数据的东川区滑坡隐患识别

为解决常规In SAR技术仅能获取一维视线上的形变,导致升、降轨监测的模糊性和差异性,难以全面完整识别出区域内滑坡隐患问题．本文利用小基线数据集技术,以云南东川区为研究对象,获取该区域2018年至2020年升轨和降轨Sentinel-1A数据,采用融合升降轨数据的方法,反演研究区垂直向和东西向二维形变场进行滑坡隐患识别,并结合遥感影像对识别结果的可靠性进行验证．实验结果显示:(1)研究区在升轨和降轨雷达视线方向上的形变速率分别为-188.1～88.9 mm/a、-163.6～74.7 mm/a,融合升降轨数据反演出的东西向形变速率为-123.9～136.7 mm/a,垂直向为-206.5～58.5 mm/a,说明研究区地表形变在垂直方向变化较大,相对于其他方向,沉降中心更为明显．(2)在单一轨道雷达视线向的升降轨形变结果中,分别有15和12个滑坡隐患区被识别;而在融合后所提取的垂直向形变场中,则有25个滑坡隐患区被探测,除升降轨所识别的区域外,还新增6处滑坡隐患．表明垂直向形变结果具有较好的监测能力,能够有效识别区域内滑坡隐患,弥补单一轨道在复杂山区应用的不足．(3)通过对融合结果中典...     

利用InSAR技术研究滇西南镇康—永德地区现今地壳形变特征

基于12景ALOS PALSAR卫星影像,利用InSAR的前沿技术,提取了2007~2010年滇西南镇康—永德一带的平均地壳形变速率和形变时间序列,并结合不同时段的水准和GPS监测结果,从三维角度研究了该区域现今的地壳运动特征。研究结果表明,水准资料显示的镇康—永德一带异常隆起区位于南汀河断裂带附近,范围沿北东—南西方向呈近椭圆形展布。这一地壳形变异常区在数十年尺度上表现为隆升(速率约2~3 mm/a),表明区域具备中强地震孕育的地壳形变背景。而在2007~2013的数年尺度上表现为大幅垂向形变波动,可能反映区域近年来地壳垂直运动比较活跃,应加强跟踪与监视。     

2002年12月25日乌恰5.8级地震序列分析及地震趋势预测

通过分析2002年12月25日乌恰5．8级地震后主震附近的地震活动特征，认为该震属孤立型地震。在地震类型判定的基础上，进一步做了以下分析工作：①乌恰—喀什区地震活动异常背景分析；②在地震活跃期内新疆境内强震主体活动区域分析；③乌恰—喀什区与阿图什—柯坪区强震活动关联性分析；④区域历史地震类型统计和震源环境分析；⑤乌恰5．8级地震和伽师—巴楚6．8级地震对区域应力场影响分析。综合分析认为，乌恰—喀什地区有明显的地震异常背景，但此次5．8、6．8级地震可能会对乌恰—喀什及周围地区的应力场产生影响，可能在一定程度上缓解该区域的应变积累，其相邻的阿图什—柯坪地区的地震活动有可能会减弱，或延缓乌恰—喀什地区的强震活动。     

鄂尔多斯块体东南缘现今的变形特征与构造模式探讨

鄂尔多斯块体东南缘是中国大陆西部碰撞挤压到东部伸展拉张动力学转换的关键地区,其新构造运动以强烈的差异升降运动为主,在该区开展空间高分辨率的地壳垂直运动观测尤为重要。文中基于Radarsat-2宽模式影像,采用干涉图堆叠(Stacking)技术获得了研究区的空间高分辨LOS向平均形变速率场,并与研究区域内长期观测的GPS连续站数据开展对比分析。在此基础上,利用倾滑断层位错模型、粒子群算法(PSO)反演了主要断裂的滑动速率和闭锁深度,结果表明:1)利用干涉图堆叠(Stacking)技术得到的研究区年尺度地壳形变场具有较高的精度,且区域地壳短期形变与长期形变具有一致性。2)鄂尔多斯东南缘的构造和非构造形变相互叠加,构造形变主要发生在活动断裂附近,与断层滑动速率和闭锁深度有关。非构造形变主要发生在盆地内部的第四纪地层,与含水层厚度和地下水开采量有关,最大量级5cm/a。3)中条山北麓断裂和峨嵋台地北缘断裂的滑动速率为0.37mm/a和0.74mm/a,闭锁深度为3.4km和4.3km,可能表明断裂在最后一次强震发生后还未完全闭锁,现今以浅部活动为主。峨嵋台地南缘断裂的滑动速率为0.47mm/a,闭锁深度为0.95km,表明断层现今可能以蠕滑活动为主。4)鄂尔多斯地块的逆时针旋转和秦岭山地的向E挤出逃逸,形成了鄂尔多斯东南缘以走滑-伸展转换为特征的似三联点构造区。     

辽宁地区地壳垂直形变特征与地震危险性分析

利用辽宁地区三期复测水准资料,计算得出1988—1998年和1998—2016年两个时段的地壳垂直形变速率, 并绘制相应的地壳垂直形变速率矢量图和等值线图.结合辽宁地区的区域地质背景及构造断裂活动性,分析了区域地壳垂直形变特征与地震活动性之间的相关性,明确了该区域的整体地壳垂直形变趋势及需重点关注的区域.结果表明:海城M_S7.3地震后较长时间内,辽宁地区整体以继承性运动为主,辽东隆起和辽西隆起以上升为主,下辽河断陷带下沉;1998年后,辽宁地区整体形变差异量减小,该地区垂直形变正趋于稳态,垂直形变速率梯度高值区仍集中于下辽河断陷带与辽东隆起、辽西隆起的交界地带,因此该区域的潜在危险性较高,需要持续并重点关注.      

新疆天山地区中强地震前中小地震活动特征的定量研究

应用地震活动统计量βn定量分析了新疆天山地震带不同分区中小地震活动状态以及中强地震前中小地震活动速率的异常特征,并提取了中强震前βn值的中期预测指标.结果表明,当βn值满足各研究区的异常指标时,北天山和南天山东段1年左右可能发生5～6级地震;巴楚-阿图什和喀什-乌恰地区1年左右可能发生5.5～7.0级的地震.从发震时间来看,乌鲁木齐、乌苏-石河子和喀什-乌恰地区中强地震基本发生在βn值异常结束后;拜城-库车地区和巴楚-阿图什地区部分中强震发生在βn值处于异常状态过程中.各研究区中强震前1年左右中小地震活动具有区域特征:乌鲁木齐地区呈现增强;乌苏-石河子地区和喀什-鸟恰地区既有增强也有平静;巴楚-阿图什地区以平静为主;南天山东段和阿克苏-巴楚地区异常特征不明显.     

连续GPS测定的天山及其邻近地区垂向运动特征

基于中国大陆构造环境监测网络31个GPS连续观测站2011—2018年垂向坐标时间序列结果,顾及地壳垂向周期性运动得到了天山及其邻近地区的地壳垂直运动特征,结果表明:研究区内地壳垂直周期性运动显著,以年周期运动为主;大部分GPS连续站的年周期运动振幅在1.5～3.5 mm;27个测站半年周期通过检验,与年周期运动相比,其振幅较小,多在0.5 mm左右;天山及其邻近地区的地壳垂直线性运动呈山体隆升、盆地下降的趋势,显示该区域的长期地壳垂直运动为继承性,具体而言,塔里木地块的平均垂直运动速率为-0.88 mm/a,天山地块为0.25 mm/a,准噶尔地块为-0.29 mm/a.设计了三种垂向线性速率的求解方案,验证了求解地壳垂直线性运动速率时剔除非构造运动信息的必要性.     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and