全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”

数值计算表明,潮汐形变和潮汐震荡是海流循环和季节性厄尔尼诺现象发生的原因.2004年12月26日印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生.气候潮汐循环说和"深海巨震降温说"是一种合理的解释,2005～2008年全球气温因为强潮汐和地震海啸而降低.西方科学家也承认了这一客观事实:过去两年里,自然气候的变化抵消了全球气候变暖效应并将继续促使气温在2008年保持缓慢变化的趋势.气候潮汐循环说和海震调温说,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义.中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果.规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼那、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈.地球自转、最强潮汐和特大地震都有准四年周期.特大地震可能发生在2000～2030年拉马德雷冷位相时期中的前18年左右.     

海洋中和海洋边缘的巨震是调节气候的恒温器之一

人类活动排放二氧化碳气体使全球增温 ,从而引起极冰融化、海水淹没海边城市以及暴洪和疾病的增加 .因而全球增温已成为人们非常关注的问题 .本文提出海震调温假说 ,认为海洋巨震可调节气温 :这里的海震包括海洋和海洋边缘地区的巨震 ;巨震是指国际上通常认为的ＭＳ ≥ 734地震 .本文特别强调赤道两侧各 4 0°范围内的 8.5级和大于 8.5级的海震 .1　海震调温机制海震发生时强烈的地震波造成洋底大面积振动 ,并往往引起巨大的地震海啸 .这两种原因都可使海洋深部的冷水迁到海面 ,使水面降温 .众所周知 ,海水降温可吸收较多的二氧化碳 ,从而使…     

2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温

气候潮汐循环说和海震调温说，阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制，对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义.中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果.规律表明，在拉马德雷冷位相时期，全球强震、低温、飓风伴随拉尼娜、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈.在20世纪50~70年代，强沙尘暴年与流感爆发年一一对应，沙尘暴可能传播禽流感。     

南极验潮站对全球地震海啸的响应

现有对南极潮汐的研究主要聚焦在海平面变化、高程转换和常规调和分析,针对南极验潮站的潮位异常分析还很少见.本文聚焦南极验潮站数据中的异常潮位记录,提取到达南极的全球地震海啸事件,并分析南极不同验潮站对全球地震海啸的响应能力.本文首先利用潮汐调和分析去除验潮数据中的趋势项,分析余水位中较大幅度的潮位异常信号,然后通过对比不同方法,选取2.5倍标准差作为阈值提取到达南极的全球地震海啸事件.得出潮位异常信息点后,本文对比了各个验潮站点对地震海啸事件响应的敏感性与地理位置的关系,发现东南极威尔克斯地和南极半岛及其附近岛屿的验潮站更能响应全球地震海啸事件,长城站等8个站点适合开展全球地震海啸事件的响应和记录研究.     

潮汐应力与大震关系研究

选用1976—2009年全球震源深度小于70 km, M_W≥7.0的地震为研究对象, 利用震源机制解资料, 对每个地震的发震断层面进行了判断, 得到233个地震的发震断层面解。 据此, 本文讨论了发震时断层面上的地球固体潮汐剪应力方向与滑动方向的关系以及潮汐正应力在发震时所处的相位, 发震时断层面的库仑应力值。 结果表明, 当潮汐剪应力方向与滑动方向一致时触发作用最为明显, 逆断层地震与潮汐的关系最为密切; 而当潮汐剪应力方向与滑动方向相反时, 地震较少发生。     

不同类型地震断层上的固体潮汐库仑破裂应力特征

计算和研究了不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应力及其随纬度变化特征;通过对全球20395个地震断层发震时潮汐库仑破裂应力的计算,研究了受到潮汐库仑破裂应力促滑作用的不同类型地震断层的纬度分布特征.结果表明,断层上潮汐库仑破裂应力的性质和特征与断层的类型、走向和位置密切相关,同一时间段内不同类型地震断层上的潮汐库仑破裂应...     

海上丝绸之路大型地质灾害:特点与现状

海上丝绸之路深海地质灾害类型众多.主要分析了海底滑坡、三浅地质灾害和地震海啸这三种类型的地质灾害.传统多波束测深、三维地震勘探、深海钻探、声呐成像系统、海底地理信息系统是识别海底滑坡最有效手段.然而,准确解释和量化滑坡参数对于确定滑坡群的机制需要物理实验模拟和数值模拟;对于"三浅"地质灾害,地球物理技术是最有效的钻前预测方法,但在超压的定量预测方面还存在一些不足,识别准确度不高,因而,需要发展海底原位监测技术,提高"三浅"地质灾害的预测精度.南海海啸最主要的威胁来自其东部边缘的马尼拉俯冲带,而非印度洋.我国国家海洋环境预报中心已开发应对南海及其附近区域的潜在海啸威胁的定量海啸预警系统.但是,海上丝绸之路环俯冲带产生的地震海啸,影响甚广,亟待建立完善的预警系统.     

潮汐应力对地震的触发作用

文中计算了由日、月引潮力在地球内产生的潮汐应力场,研究了潮汐应力对地震的触发作用.采用的地球模型是分为十五层的球对称模型.对于近30年来我国或我国邻近发生的七十次较大的地震,计算了震源处在发震时刻的球坐标系中的潮汐应力.通过坐标变换,得到了发震断层面中的正应力及沿错动矢量方向的剪应力.根据岩石的库仑剪破裂准则来判断潮汐应力对所研究的震例是否具有触发作用.结果表明,在七十个震例中,潮汐应力对其中四十三个有触发作用.对于华北地区的十八个震例,潮汐应力对其中十四个有触发作用.还可看出,对于浅源走滑型地震有较明显的触发作用,而对浅源斜滑及倾滑型地震则没有明显的触发作用.对国外七十二个震例的计算结果得到了类似的结论.最后,对华北地区中任一可能的发震地点,提出一种根据潮汐应力来预测发震的危险时间范围的方法.      

汶川巨震与玉树强震地气系统演变的对比分析

分析了2008年汶川8.0级巨震和2010年玉树7.1级强震之前各月的3.2m地温场和降水场变化,发现它们均符合"强震孕育三步曲"。三步曲的时间点是:干热面积最大月(第一步):2006年8月和2009年6月;应变波始月(第二步):2007年7月和2009年7月;应变弱停月(第三步):2008年3月和2010年3月。2009年11月曾根据已得到的"孕震三步曲"规律,对玉树地震进行了预测,结果发震地点和时间均报错,仅震级报对,显示利用"孕震三步曲"预报地震还有很长的路要走。     

云南地震的潮汐应力触发机制及相关天体位置图像

通过计算云南163个地震震源处沿地震主应力方向的潮汐应力分量,分析了地震的潮汐应力触发力学机制.结果表明,所研究的地震中有62%受到了潮汐应力的触发作用. 在此基础上,对受到潮汐应力触发的地震发震时的天体位置特征进行了研究,得到了具有潮汐应力触发物理基础的地震时的月日黄经差、月日赤纬和月日天顶距的分布图像.图像显示,云南地区的地震在新月期间和上下弦附近较易受到潮汐应力的触发;受到潮汐应力触发作用的地震发震时刻的月日赤纬有明显的密集分布条带特征,地震频次在月、日天顶距分别为30°～140°和20°～140°范围内为平均优势分布区间.     

地震活动对大气与海洋环境变化的影响分析——以美国加州与日本3·11地震为例

通过美国加州林火期间的地震、CO气体监测等数据的统计分析,认为地震对气候干燥、林火的发生以及CO气体浓度变化存在重要影响;对比分析日本3·11地震前后的海洋表面温度变化,认为海底地震的热能释放是导致海水温度升高及海洋热膨胀的重要因素,并进而通过海气交换对大气圈等产生影响;综上分析认为,地震活动伴随有大量的热能及气体释放,并对地球系统的多个方面产生影响,在全球变化中具有重要作用。     

海潮对卫星重力场恢复的影响

本文讨论了海潮对卫星重力测量的影响问题. 首先介绍了海潮对卫星重力测量影响的基本理论；采用FES02和TPXO6海潮模型计算了海潮负荷对卫星重力结果前60阶的影响；并用两个模型之间的差异作为海潮模型精度的估计量，据此计算了海潮模型误差对卫星重力结果的影响. 与GRACE恢复的重力场精度的比较说明：海潮对重力场40阶以下的影响都超过了目前重力场恢复精度；尽管由于卫星测高技术的发展，海潮模型的精度有了很大的提高，但目前的全球海潮模型用于GRACE重力场恢复的前12阶的改正还是不够精确. 另外，我们也利用中国东海和南海潮汐资料以及FES02海潮模型讨论了中国近海潮汐效应对GRACE观测的影响. 结果说明该影响与海潮模型的误差相当. 这反映了当前海潮模型的不确定度，因此通过结合全球验潮站资料有望提高海潮对卫星重力测量的改正精度.     

海潮误差对GRACE时变重力场解算的影响研究

海潮误差是GRACE时变重力场反演中重要的误差源,目前发布的海潮模型中主要包含振幅较大的主潮波分量模型,在时变重力场反演中次潮波的影响也是不可忽略的,因此,GRACE时变重力场反演中的海潮误差主要包括受限于海潮模型误差和次潮波影响.本文利用轨道模拟方法检测了短周期潮波的混频周期以及次潮波对ΔC20,ΔC30的时序特征,并进一步通过轨道模拟结果分析了海潮误差对时变重力场反演的影响,然后通过实测数据解算分析了海潮误差对当前GRACE时变重力场解算的影响,研究发现:(1)利用轨道模拟能够有效地检测短周期潮波的混频周期;(2)时变重力场解算过程中,次潮波的影响大于海潮模型误差的影响;(3)海潮模型误差以及次潮波影响是当前GRACE没有达到基准精度的重要因素之一.     

中国大陆M2波理论应变潮汐模型

本文主要研究和讨论了我国大陆固体潮和海潮负荷效应的M₂波理论应变潮汐模型。推导了球扇波应变张量大地系数和计算公式,着重研究和计算了M₂波海潮应变负荷效应,讨论了计算方法,计算中采用了到目前为止最新的Schwiderski（M₂）全球海潮图和沈育疆近中国海潮汐图;给出了40个点的负荷效应结果,并绘制了中国大陆固体应变潮、海潮应变负荷效应同相位,相差π/2相位以及总效应的应变花。为理论研究,观测资料的分析和改正提供了理论参考模型。     

Relationship between global mean sea-level and global mean temperature in a climate simulation of the past millennium

The possibility of using global mean near-surface temperature, its rate of change or the global mean ocean heat-flux as predictors to statistically estimate the change of global mean sea-level is explored in the context of a long climate simulation of the past millennium with the climate model ECHO-G. Such relationships have recently been proposed to by-pass the difficulty of estimating future sea-level changes based on simulations with coarse-resolution climate models. It is found that, in this simulation, a simple linear relationship between mean temperature and the rate of change of sea level does not exist. A regression parameter linking both variables, and estimated in sliding 120-year windows, varies widely along the simulation and, in some periods, even attains negative values. The ocean heat-flux and the rate-of-change of mean temperature seem to better capture the rate-of-change of sea level due to thermal expansion.     

印度洋大地震与海啸灾害综述

2004年12月26日8时58分,印尼苏门答腊岛附近海域发生M8.7地震（百年以来第5次大地震）,其引发的海啸波及了东南亚和南亚至少10个国家,截至2005年3月5日已造成28万人死亡和重大财产损失.这是自1964年3月以来世界上发生的最强烈地震,此次海啸是1900年以来这一地区发生的最大海啸.叙述了此次地震和海啸的破坏情况以及受灾国的应急救援工作和国际社会的反应.概述了地震海啸灾害及其研究简况.     

全球水质量迁移对海平面空间模式周年变化的影响

大气、陆地水和海洋之间的水质量迁移对海平面的影响一般假定为均匀薄层分布.但实际上,水质量负荷重新分布一方面会使地壳产生形变,另一方面会引起重力位势场变化(引力位和离心力位),这都会对海平面时空变化特征产生影响,两方面之和称为负荷自吸引效应(SAL).海洋模式模拟的时变洋底压力结果一般符合Boussinesq假设即体积守恒,忽略了大气、陆地水和海洋之间水质量交换的影响.本文基于海平面变化方程,联合陆地水模型、大气地表气压模型、海洋洋底压力模型和GRACE反演的冰川质量变化,详细讨论了2003-2010年SAL对海平面周年变化的影响.主要结论有:(1)SAL对全球海平面周年变化有显著影响,振幅在1.3~19 mm.其中近海岸和低纬度区域受影响较大.(2)在SAL引起的海平面周年振幅变化的因素中,陆地水储量变化因素最大,大气因素次之,非潮汐海洋影响最小.但非潮汐海洋对海平面周年相位空间变化的影响最为复杂.(3)通过与国际长期验潮站观测数据结果比较,在ECCO海洋模式估计的洋底压力结果中引入SAL,能多解释约5.3%观测信号方差.     

Time-domain modeling of global ocean tides generated by the full lunisolar potential

Traditionally, ocean tides have been modeled in frequency domain with a forcing from selected tidal constituents. It is a natural approach; however, it implicitly neglects non-linearities of ocean dynamics. An alternative approach is time-domain modeling with a forcing given by the full lunisolar potential, i.e., all tidal waves are a priori included. This approach has been applied in several ocean tide models; however, some challenging tasks still remain, for example, assimilation of satellite altimetry data. In this paper, we introduce the assimilative scheme applicable in a time-domain model, which is an alternative to existing techniques used in assimilative ocean tide models. We present results from DEBOT, a global barotropic ocean tide model, which has two modes: DEBOT-h, a purely hydrodynamical mode, and DEBOT-a, an assimilative mode. The accuracy of DEBOT in both modes is assessed through a series of tests against tide gauge data which demonstrate that DEBOT is comparable to state-of-the-art global ocean tide models for major tidal constituents. Furthermore, as signals of all tidal frequencies are included in DEBOT, we also discuss modeling of minor tidal constituents and non-linear compound tides. Our modeling approach can be useful for those applications where the frequency domain approach is not suitable.     

Generation of Tsunamis in the Okhotsk Sea Caused by the 1994 Great Kuril Earthquake

—The 1994 great Kuril earthquake generated an unusual tsunami that was observed at five tide gauges on the Hokkaido coast of the Okhotsk Sea. The tsunami arrived at tide gauges considerably earlier than the expected time, calculated on the assumption that the tsunami source area coincides with the aftershock area. Numerical simulation of the tsunami shows that the first wave of the tsunami in the Okhotsk Sea was generated by the significant subsidence north of the Kuril Islands. It is assumed that this subsidence is due to the earthquake. The coseismic deformation area of the ocean bottom extended over a vastly larger area than the aftershock area or the rupture area for the Kuril earthquake. The numerical simulation also shows that the tsunami observed at Utoro during the first hour after the origin time of the earthquake was mainly generated by the horizontal movement of the sloping ocean bottom near the Shiretoko Peninsula.