全球变化科学卫星概念研究

全球变化正在对人类生存与发展形成严峻挑战,空间对地观测技术的宏观、快速、准确特点使其成为全球变化现象观测的一种关键技术手段.我国是影响全球变化及受其影响最大的国家之一,目前尚无专门针对全球变化研究的科学卫星.发展全球变化科学卫星是我国的重要需求,也是对国际的贡献.在全球变化敏感因子的空间观测机理分析基础上,研究了全球变化科学卫星概念,继而提出发展由7类卫星组成的全球变化系列科学卫星的构想,以便从空间高度对全球环境变化现象实施科学观测.     

大洋钻探与我国地球科学的发展

１９６８－１９８３年的深海钻探（ＤＳＤＰ）导致了地球科学的革命；１９８５年以来的大洋钻探（ＯＤＰ）正在把地球科学提升到地球系统演化的高度。本文从地壳与上地幔的成分、结构与动态和大洋与气候变化的原因与效应两方面简述了大洋钻探的学术成果与研究方向，指出大洋钻探与我国地球科学的密切关系。当前，世界上正在组织＂新世纪大洋钻探＂计划，我国是参与还是旁观？这将在很大程度上决定我国地球科学下世纪的前景。     

基于DEM的低阶地提取新方法

以相对易于提取的低阶地为研究对象, 提出了一种基于DEM的简便实用的低阶地提取方法。 以构建泰森多边形的方法生成拔河高度数据, 同时结合低阶地发育特征及低阶地分布区拔河高度频度统计, 提出低阶地拔河高度统计图中低阶地识别的客观标志, 从而形成了一套较为系统、 科学的基于DEM的低阶地提取分级方法, 为阶地的定量研究开拓了新思路。 在桑干河王家湾宽谷段进行实验, 结果表明低阶地提取结果与实际吻合较好, 该方法可以应用于阶地野外实测前的室内解译, 使野外调查工作更具有针对性。     

“地球物理学进展”及其任务

近十几年来,中国地球科学取得了十分迅速的发展,进入了国民经济建设的众多行业和部门,并取得了广泛的成就。归结起来,这些进展的前提条件是:(1)岩石层板块大地构造理论是本世纪地球科学的高度总结。它的出现,尽管还有待于深入发展和完善,但已使地球科学领域中的思想认识逐渐接近,并对未知的探索给出了简明的工作假说;(2)基础科学与高技术的成就,特别是电子计算机的广泛应用,不仅提高了地球科学解决问题的能力,而且使许多过去难以问津的课题找到了逼近的途径;(3)地球科学的发展以及它进入国民经济建设,接触到大量的实际问题,从而为多种学科的相互渗透与交叉综合创造了条件。     

深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.     

地震信息安全管理现状及策略研究

随着网络和信息技术的发展,信息安全建设已经成为信息化建设的重要组成部分。网络信息安全问题已经上升为一个关系到国家前途的战略高度的问题。信息安全这门处于蓬勃发展中的科学,将会越来越密切地关系到社会的各行各业。本文分析了地震信息安全管理的现状,并着重讨论了加强地震信息安全管理的策略。     

必须加强学科交叉、渗透方面的培训

当前,学科的高度综合、交叉、渗透已成为科学技术发展的重要趋势。本文从分析地震预报工作和地震队伍的一些现状出发,提出了在继续工程教育中,必须加强学科交叉、渗透方面的培训,以使我们的地震工作者在探索地震预报这个难度很大的科学问题中,能够不断开阔视野,博采众长,取得新的发现和新的突破。并且提出了加强这项工作的几点看法。     

海啸——明天的预报

莫斯科时间1983年5月26日7时,在日本本州岛端部西北方向的日本海中发生了强烈的地震。据初步估计,烈度达九至十度的极震区面积约为一万五千平方公里。这次地震激起了海啸,海啸波的高度,据初步资料,在日本海岸高达15米,而在苏联远东海岸,据目击者见证,高达4.5米。现在,苏联科学院远东科学中心萨哈林综合科学研究所及苏联国家远东区     

地震作用下夯土城墙动力响应分析——以山丹明长城为例

2022年1月8日门源M6.9地震造成山丹明长城局部破坏。为研究此次地震作用下夯土城墙的动力响应与破坏特征,基于地震现场考察结果,采用振幅等效处理后的记录地震波为输入地震动,开展双向地震荷载作用下夯土城墙的动力响应数值分析,研究不同位置测点的最大位移、峰值加速度与墙体应力分布特征,探讨地震导致夯土城墙破坏的主要内因。研究结果表明：双向地震荷载作用下,墙体位移和峰值加速度(PGA)随着高度的增加逐渐增加,但距墙体底部0.5 m高度范围内PGA放大效应不明显,最大位移、加速度均出现在墙体顶部裂缝位置处;水平地震荷载作用下墙体的地震动响应更为显著;墙体的最大主应力、最大剪应力均出现在有裂缝处的底端掏蚀悬空部位,墙体裂缝、夯筑搭接、掏蚀悬空处应力集中明显;裂缝对夯土城墙的地震动放大效应在一定高度范围内表现为弱化作用,但随高度增加逐渐过渡为强化作用;裂缝可显著增强墙体顶部地震动响应,可能是本次地震诱发城墙破坏的主要内因。研究成果可为古城墙遗址的加固修缮提供科学指导。     

善于开创 勇于攀登

值此邢台地震廿周年和唐山地震十周年之际,我们无比怀念敬爱的周恩来总理。他受党中央的委托,多次亲临邢台地震区慰问受灾群众,并号召和鼓励灾区人民:自力更生,奋发图强,发展生产,重建家园。他以高度的热情和伟大的气魄关心和支持地震事业的发展,给以我们坚强的信念和巨大的力量。遵循周总理的教导,我们努力攀登科学高峰,取得了地震研究的重大进展。在回顾我国地震科学发展的艰难道路和光辉历程的时刻,我们十分怀念为探索地震奥秘而光荣殉职的同志,在发现唐山地区存在地震危险的模糊判断中,河北省地震局的贾云年、     

500 hPa高度场上两极和赤道位势高度气候演变规律的研究

本文运用近50 a来500 hPa层次上南极、赤道和北极位势高度以及南北半球西风指数的资料，分析了它们的时间演变规律及其相互间的关系.结果表明，南极位势高度显著下降；赤道位势高度显著上升.南极、赤道和北极位势高度都存在着显著的年际、年代际变化特征.总体上，南极位势高度与赤道位势高度有极其显著的负相关关系，北极与赤道的位势高度之间以及两极位势高度之间相关关系不显著；在共振的特定频率中，北极位势高度振荡落后于南极位势高度，赤道位势高度振荡又落后于两极位势高度振荡，气候变化最先开始的区域为南极地区.进一步分析表明,伴随着以上三个区域的位势高度趋势变化及其周期振荡，必然引起高空西风的增强与周期振荡.研究表明，南北两半球西风指数都存在显著的上升趋势，且存在显著的年代际变化特征.其中，南半球西风指数上升幅度较北半球大，其振荡落后于南极位势高度.     

框剪结构剪力墙中断条件的时程分析

用杆系-层模型和Wilson-θ法,以及El Centro地震记录,分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙的框剪结构地震反应。设定可中断剪力墙的高度的条件,计算表明:可中断剪力墙高度的主要因素为上部框架的抗剪能力;随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的高度随之增加,给出了两者之间的表达式;结构高度对中断剪力墙高度的影响较小。     

钢筋混凝土建筑物振动特性的高度效应研究

建筑物振动特性对于结构抗震设计有重要的理论价值,其中自振周期和阻尼比是2个主要的动力参数。对福州地区129栋不同高度钢筋混凝土建筑物进行振动测试,并统计建筑物的基本特征,研究了高度在21~99m范围内建筑物的自振周期和阻尼比随建筑物高度变化的规律。结果表明:建筑物自振周期随高度增加而增大,有良好的相关性,自振周期约是高度的0.018 63倍;长短轴向自振周期也随高度的增加而增大,长轴向自振周期约是高度的0.014 56倍,短轴向自振周期约是高度的0.018 46倍;随着建筑物高度的增大,阻尼比、长轴向阻尼比和短轴向阻尼比这三者在一定的范围内近似均匀分布,对高度的敏感性低,其中建筑物阻尼比的平均值为4.44%,与建筑抗震设计规范所取的定值5%是比较接近的。研究结论:可为蓬勃发展的高层钢筋混凝土建筑物的初期设计提供科学依据。     

深入探索全球变化机制——国家自然科学基金委重大研究计划的战略研究

全球变化作为历史上第一个由科学界提出的全球性政治问题,强有力地推动着学科发展.同时,国际主流意识在全球变暖问题上几十年来的巨大变化和当前面对的剧烈争论,反映出全球变化理论认识上的不成熟性.当前,我国全球变化研究已获得国家重大科学研究计划的支持,国家自然科学基金委可以集中力量支持变化机制基础理论的深入探索,从地球系统科学的高度、在更大的时空范围内研究变化机理,力争在基础理论上有所突破.全球变化的机制,主要涉及温室气体的气候效应、CO2与生源要素循环和气候系统中的水循环三大基础科学问题.建议我国针对基础问题,结合本身特色,聚集力量采取以下举措:(1)开展长期观测—科学和技术的结合;(2)穿越时空尺度—不同过程的辨识;(3)促进学科交叉—发展比较行星学等学科;(4)设置大型计划—发挥我国自然条件的优势.藉以揭示地球系统的运行机制,促使我国的相应学科尽早实现从跟踪到创新、从"原料输出型"到"深加工型"的转变.     

2002年10月Millstone Hill地区电离层暴时特性研究

磁暴期间电离层行为是电离层物理的重要研究内容.本文利用美国Millstone Hill非相干散射雷达以及GPS-TEC数据资料,分析了2002年10月13-17日和22-26日磁暴事件期间电离层电子密度响应在不同高度存在的差异.结果表明：正、负相暴电子密度的变化幅度随高度变化趋势相同,但不同高度上响应的时间、相位和幅度存在差异;负相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值非常吻合,二者有很好的线性关系,但正相暴最大变化幅度所在高度值同静时峰高值无关,波动较大,意味着电离层正相暴响应更易到达各个高度上;特别地,22-26日负相暴在能量初次耦合进入电离层时高高度有极小的变化,其最大绝对变化量仅为低高度的4%.大气成分和风场的共同作用是两次负相暴发生的主要原因,但前者成分效应明显,后者动力学作用明显,有时甚至700 km以上电离层的贡献也是不可忽略的.     

不同卫星轨道高度对地壳磁场反演的影响研究

利用最新的波茨坦地磁场球谐模型(Potsdam Magnetic Model of the Earth,POMME)进行仿真实验,分别模拟出不同卫星轨道高度下的磁测数据.根据仿真的观测数据反演地壳磁场的高斯球谐系数,对反演结果进行对比和分析,总结出卫星轨道高度对反演结果的影响.针对CHAMP卫星实测数据进行地壳磁场反演,由不同轨道高度磁测数据反演得到的磁场(Magnetic Field,MF)系列模型,验证卫星轨道高度对反演的影响,从而为磁测卫星系统设计论证指标中的卫星轨道高度设计提供一定的参考和指导.     

核旋仪探头高度的探讨

本文根据试验观测结果,探讨了核旋仪探头高度改变对野外流动地磁场总强度观测质量的影响。认为适当提高探头高度,可以有效地消除地表物质不均匀磁性所带来的随机干扰。具体的探头高度可由不同工作区域的试验工作加以确定。     

沙尘暴电效应的实验观测研究

利用国内大型风沙物理风洞实验模拟沙尘暴电现象,研究风沙起电机理,结果表 明,不同风速下不同沙粒会产生不同极性的电场强度和电位效应,风沙电随风速增大而增强 ,且随沙粒度增大而减小. 在沙漠区的16m,8m,4m和1m高度上观测到27次不同沙尘暴天气 过程的电场和风速随时间变化. 结果表明, 在晴天4个高度上的电场均为小正电场值,电场 随高度降低而减小,最大电场强度在5kV/m以下,日风速变化对各层电场起伏没有较大影响 . 有沙尘天气,各高度上的电场强度随风速变化而变化. 16m高度上电场均为负值,平均值 为 -20kV/m;中层8m 电场一般为较高正电场值,达到10～40kV/m,与16m高度上电场呈反相 关;下层1m 电场值变化一般很小,在1kV/m以下. 在强沙尘暴天气4个高度上的电场均为负 电值,电场值随高度降低而减小,16m高度上最大平均电场强度达到-200kV/m以上,瞬时值 超过 -2500kV/m,与晴天电场矢量相反.     

京津冀地区地震滑坡危险性评估

选取道路距离、地貌类型、坡度、断裂、水系距离、岩土类型等6个因子作为研究区地震诱发滑坡的影响要素,综合分析了地震滑坡分布状况与相关影响因子之间的统计关系。通过GIS空间分析模型计算地震滑坡灾害敏感性指数,并将地震滑坡危险性评估结果按照危险程度划分为极高、高度、中度及轻度4个等级,通过评估地震诱发滑坡的危险性可以有效地减少人员伤亡和经济损失,减轻地震地质灾害对社会和经济的影响,同时也为对地震滑坡诱发机理的分析研究及震后应急救援分析提供科学参考依据。     

大别山:造化钟神秀

大别山位于鄂豫皖三省交界处,东西绵延约380公里,南北宽约175公里。战国时期地理著作《尚书·禹贡》记载:“幡冢导漾,东流为汉,又东,为沧浪之水,至于大别,南入长江。”1000年前,“诗仙”李白登山赞叹“山之南山花烂漫,山之北白雪皑皑,此山大别于他山也。”大别山由此而得名。因其显著的地质科学意义和珍奇秀丽的地质景观,自然景观和人文景观的高度融合,2018年4月17日,联合国教科文组织正式授予“黄冈大别山世界地质公园”称号。