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基于2014年康定6.3级地震震后形变分析区域介质特征

以2014年康定6.3级地震震后InSAR形变资料为约束,采用三层粘弹性地震周期模型及遗传算法反演鲜水河断裂南东段的康定地震震区深部介质粘弹性层厚度及粘滞系数。最优拟合结果表明：1）该区域下地壳粘弹性层厚度为5 km,粘滞系数为9.9×10¹⁷ Pa·s,且断层两侧下地壳流变存在显著的横向不均一性。2）将断层两侧分别反演,显示断层南西盘下地壳粘滞系数（8.7×10¹⁷ Pa·s）略小于断层北东盘下地壳粘滞系数（1.2×10¹⁸ Pa·s）。     

GRACE估计南极冰川质量变化的泄露影响及其改正

利用2003-01～2013-12期间GRACE数据反演得到地球表面质量变化,使用全球正向建模恢复法改正泄露影响,获得南极冰盖质量变化。比较GRACE直接估计和泄露影响改正后的结果发现,南极冰盖在2003～2013年质量变化信号衰减20.3%,西南极有26.4%的质量消融信号泄露到了周边,东南极的泄露影响更高达70%。改正后的结果表明,南极冰盖绝大部分质量消融发生在西南极和南极半岛,质量积累发生在东南极的Ronne冰架和Amery冰架;西南极冰盖质量变化速度达到-152.47±2.00 Gt/a,基本上等同于南极全岛的质量消融速度,而南极半岛的冰盖融化速度为-27.44±0.75 Gt/a,基本与东南极的冰盖质量积累速度27.27±5.12Gt/a抵消;南极全岛冰川整体质量以-152.64±7.00 Gt/a速度消失,并以-18.85±4.87 Gt/a2的加速度加速融化,导致海平面以0.41 mm/a的速度上升。     

北极熊栖息地稳定性的遥感评估方法

北极熊是北极最重要的哺乳动物之一,近年来数量却在减少。海冰作为北极熊狩猎、活动和繁殖的平台,是其栖息地的重要组成部分。因此其种群栖息地变化主要依赖于海冰变化。本文基于美国雪冰中心的海冰密集度和NOAA提供的ETOPO1基岩数据,分析了北极海冰密集度、开阔水域面积、海冰消退时间、海冰出现时间、开阔水域季节长度的年际变化,进而评价北极熊栖息地的稳定性。结果表明,海冰密集度呈现降低的趋势,开阔水域面积增大,多年冰数量减少,大多变为一年冰。海冰消退时间提前,海冰出现时间延后,开阔水域季节长度大幅增加,与1992年相比增加了72 d。19个栖息地中,巴伦支海是开阔水域面积和季节长度变化贡献最大的海域,增加速度分别为9.71×10³ km²/a和71.69 d/10a。以开阔水域季节长度变化率为依据,将北极熊栖息地划分为稳定、次稳定和不稳定3个等级。总共有3个稳定栖息地,包括分布在相对其他栖息地而言纬度较低的楚科奇海、西哈得孙湾和南哈得孙湾。13个次稳定栖息地,包括拉普捷夫海、喀拉海、东格陵兰、巴芬湾、戴维斯海峡、福克斯湾、布西亚湾、麦克林托克海峡、梅尔维尔子爵海峡、挪威湾、北波弗特、南波弗特和兰开斯特海峡。3个不稳定栖息地,均位于70°N以北,包括北极盆地、巴伦支海和凯恩盆地。稳定区主要位于低纬度,不稳定区全部位于高纬度。该分级结果表明高纬度地区虽然海冰覆盖多,但是年际变化十分显著,不稳定的3个区域内北极熊对海冰变化适应时间更少,年际迁移变化大,对北极熊的生存发展更为不利。     

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加拿大Hudson海湾地区的水文研究

Hudson海湾的河川径流量在整个加拿大河川径流量中占有很大的比例，所有河流排泄量约30％流人了Hudson和James海湾。研究了该地区河川径流与当地气候变化之间的关系；把河川向James海湾的排泄与曼尼托巴省Churchill地区海水位的变化联系起来，讨论了其对Hudson海湾再循环的影响；根据曼尼托巴省Churchill地区海水位的观测资料重点讨论了该地区海水位在历史时期的变化及未来的预测变化等三个重要水文问题。最后指出了今后在Hudson海湾地区进行水文研究的方向。     

基于能量守恒方法的重力场反演快速异构并行算法

在利用卫星跟踪卫星资料解算重力场模型位系数时,其海量观测数据处理以及大型方程组解算过程存在计算效率低下、对平台硬件要求高等问题。针对以上问题,提出一种基于能量守恒方法的重力场反演快速异构并行算法,基于CUDA 在GPU端实现并行计算设计矩阵,结合MKL库与分区平差法、预处理共轭梯度法在CPU端完成低内存消耗下的法方程快速构建与求解,实现重力场模型反演的异构并行计算。运用该算法处理GRACE-FO卫星2020-01-01～06-30期间观测数据,反演获得120阶重力场模型GM-GraceFO2020h;与现有模型以及算法对比分析表明,该算法所得模型与现有GRACE重力场模型精度相当,且相较于传统的串行算法,反演耗时减少98.479%,内存消耗减小1个数量级。     

2015—2020年辽东湾海冰冰情时空特征及其影响因素

受冬季强寒潮侵袭,辽东湾会出现大范围结冰现象。为了分析2015—2020年辽东湾海冰冰情的变化规律与影响因素,本文选取Sentinel-1A/B数据开展辽东湾海冰监测。首先,采用巴氏距离选择最优纹理特征组合,再利用最大似然方法实现海冰分类;然后,根据上述海冰分类结果,分析海冰冰情等级、海冰外缘线、海冰面积、海冰类型和海冰结冰概率等冰情特征的变化规律;最后,研究海水深度、海温、气温和风速与海冰冰情的关系。主要结论如下：① 采用不同纹理特征组合方法和本文方法对2020年2月1日Sentinel-1B影像进行实验,结果表明本文方法的总体分类精度和Kappa系数分别为93.16%和0.85,分类精度最高。② 11月末到12月海冰类型以初生冰为主,间有灰冰;1月到2月中上旬以灰冰为主,间有初生冰和白冰;2月下旬到3月上旬的海冰类型以灰冰和初生冰为主。辽东湾内部结冰概率存在差异,北部沿岸结冰概率高于南部,东部结冰概率高于西部。辽东湾海冰冰情受海水深度、海温和气温影响明显,受风速影响较小。     

IGGGRACE01S模型确定的海面地形和地转流

用IGGGRACE01S、EIGENGRACE02S和EGM96地球重力场模型的前80阶分别计算出全球大地水准面,再与多颗测高卫星资料得到的平均海面高模型KMS04差分,构制出3种海面地形,并计算出相应的地转流。与Williams绘制的全球主要海流结果相比,不难看出,重力场模型IGGGRACE01S、EIGENGRACE02S的结果能清晰地显示出大尺度海洋地转流,而EGM96模型结果在赤道地带不明显。上述结果不仅显示了GRACE地球重力场模型IGGGRACE01S和EIGENGRACE02S具有较高精度探测地转流的能力,而且也表明了它们的长波精度优于EGM96模型,从应用角度展示了GRACE结果的有效性。     

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