2020年2月3日四川青白江5.1级地震总结

针对2020年2月3日四川青白江5.1级地震发生前的地震活动和地球物理观测异常、构造背景、震源物理参数,以及地震序列特征等进行系统总结。结果表明,青白江5.1级地震发生前存在小震调制比高值、地磁低点位移、重力固体潮高噪声等中短期异常;地震序列活动特征显示,此次地震为一次孤立型地震序列,序列参数计算结果与当前余震活动水平基本相符。另外,青白江地震发生在龙泉山断裂带上,震源机制计算结果显示为一次逆冲型破裂事件,与龙泉山断裂构造性质一致。同时,此次地震发生在四川盆地的少震弱震区,对于川滇及川滇藏交界地区后续7级以上地震的发生具有一定预测意义。     

2020年1月25日西藏丁青5.1级地震总结

2020年1月25日,藏东昌都丁青地区发生5.1级地震,尽管此次地震发生在监测能力较低地区,但震前仍监测到小震调制比高值、低b值等地震活动中短期异常。文中系统总结了地震构造背景、震源物理参数、序列特征以及震前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果发现：震源机制解显示为拉张型破裂,最近断裂为巴青—类乌齐断裂;序列活动特征、序列h值和b值计算结果显示,此次地震为主余型地震序列。目前,藏东地区仍存在一些地震活动和地球物理观测异常,表明该地区存在发生6级以上地震的强震背景,丁青5.1级地震的发生未能缓解该地区强震危险性。     

A three-dimensional variational data assimilation system for a size-resolved aerosol model: Implementation and application for particulate matter and gaseous pollutant forecasts across China

A three-dimensional variational(3DVAR) data assimilation(DA) system is presented here based on a size-resolved sectional aerosol model, the Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry(MOSAIC) within the Weather Research and Forecasting model coupled to Chemistry(WRF-Chem) model. The use of this approach means that both gaseous pollutants such as SO_2, NO_2, CO, and O_3 as well as particulate matter(PM_(2.5), PM_(10)) observational data can be assimilated simultaneously.Two one-month parallel simulation experiments were conducted, one with the assimilation of surface hourly concentration observations of the above six pollutants released by the China National Environmental Monitoring Centre(CNEMC) and one without assimilation in order to verify the impact of assimilation on initial chemical fields and subsequent forecasts. Results show that, in the first place, use of the DA system can provide a more accurate model initial field. The root-mean-square error of PM_(2.5), PM_(10), SO_2, NO_2, CO, and O_3 mass concentrations in analysis field fell by 29.27 μg m~(-3)(53.5%), 34.5 μg m~(-3)(50.9%),30.36 μg m~(-3)(64.2%), 8.91 μg m~(-3)(39.5%), 0.46 mg m~(-3)(47.4%), and 15.11 μg m~(-3)(51.0%), respectively, compared to a background field without assimilation. At the same time, mean fraction error was reduced by 42.6%, 53.1%, 45.2%, 43.1%,69.9%, and 48.8%, respectively, while the correlation coefficient increased by 0.51, 0.55, 0.48, 0.38, 0.47, 0.65, respectively.Secondly, the results of this analysis reveal variable benefits from assimilation on different pollutants. DA significantly improves PM_(2.5), PM_(10), and CO forecasts leading to positive effects that last more than 48 h. The positive effects of DA on SO_2 and O_3 forecasts last up to 8 h but that remains relatively poor for NO_2 forecasts. Thirdly, the influence of assimilation varies in different areas. It is possible that the positive effects of DA on PM_(2.5) and PM_(10) forecasts can last more than 48 h across most regions of China. Indeed, DA significantly improves SO_2 forecasts within 48 h over north China, and much longer CO assimilation benefits(48 h) are found in most regions apart from north and east China and across the Sichuan Basin. DA is able to improve O_3 forecasts within 48 h across China with the exception of southwest and northwest regions and the O_3 DA benefits in southern China are more evident, while from a spatial distribution perspective, NO_2 DA benefits remain relatively poor.     

基于自相似河网结构的河网消退系数Cs计算方法研究

新安江模型河网汇流参数Cs对洪峰模拟影响较大,目前Cs的确定需依赖于大量的历史数据,因此Cs的确定成为无资料地区和资料匮乏区水文模型应用中亟需解决的棘手问题.本文基于参数的物理意义,通过自相似河网结构的假定,构建Cs与河网形态、流域下垫面特征的相关联系,提出基于河链蓄量方程的Cs估算方法,对半干旱、半湿润和湿润地区等不同水文气象分区的11个流域的Cs值进行推算并代入新安江模型中进行模拟,经比较发现,11个流域子流域Cs计算均值与新安江模型率定结果相近,说明该Cs计算方法是合理的.选取陈河、屯溪两个典型流域研究单元流域属性对Cs的影响,由结果可以看出Cs与流域面积、河链数、河宽呈正相关,与单元流域距离出口的远近呈负相关,这表明流域分块后各单元流域Cs值不一致,而新安江模型中采用相同Cs值对不同单元进行调节必然会造成汇流计算的误差.为进一步提高该方法在无资料地区的应用效果,将新安江模型汇流模块修改为每个单元使用对应的Cs计算值进行滞后演算,以陈河和屯溪流域为例采用新安江模型Cs率定值、Cs计算均值以及修改后新安江模型3种不同方案进行模拟比较,从模拟结果可以得出,修改后的模型具有明显优势,将模型参数与下垫面条件建立了联系,模型物理机制提高且参数的独立性增强,对于新安江模型在无资料地区的应用具有重要的指导意义.     

海水酸化对米氏凯伦藻和盐生杜氏藻种群增长和种间竞争的影响

大气中CO_2浓度升高导致的海水酸化改变了海洋生物赖以生存的化学环境,将对其生长、繁殖和代谢产生深远影响。本研究采用实验生态学的方法,以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,探究在海水酸化条件下两种微藻种群增长和种间竞争关系的变化。结果发现:(1)在单培养体系中,随着二氧化碳浓度升高,米氏凯伦藻的环境负载能力(K)升高,而对其生长率进入拐点的时间(T_p)、内禀增长率(r)、进入指数增长期(T_(Ep))和静止期的时间(T_(Sp))均无显著性影响;对盐生杜氏藻而言,二氧化碳浓度升高显著降低了盐生杜氏藻的T_p和r值,而对其K、T_(Ep)、T_(Sp)均无显著性影响;(2)在共培养体系中,两种微藻的K值均受到显著抑制,与单培养体系相比差异显著(P0.05);二氧化碳升高改变了两种微藻的竞争关系,微藻之间的竞争表现为向有利于米氏凯伦藻的方向发展。(3)米氏凯伦藻去藻过滤液对盐生杜氏藻产生抑制作用,二氧化碳浓度升高加剧了这种抑制作用。     

利用宽角反射/折射地震剖面揭示芦山M_S7.0地震震区深部孕震环境

2013年4月芦山地震发生后,中国地震局迅速成立了芦山地震科学考察指挥部,要求查明芦山地震的深部构造环境和孕震背景.为此,中国地震局地球物理勘探中心于2013年9月至11月在芦山震源区布设了一条长约410km的人工地震高分辨宽角反射/折射探测剖面,获得了信噪比较高的人工地震探测数据,采用地震射线走时正演拟合构建了该区的地壳及上地幔二维P波速度结构模型,结果显示:扬子块体和松潘—甘孜块体显示出迥异的速度结构特征,地壳厚度由南向北逐渐加厚.沉积盖层在四川盆地厚达7.8km,而进入松潘—甘孜块体沉积层最薄处只有几百米厚,几乎出露地表;在中上地壳,扬子块体平均速度比松潘—甘孜块体高0.2km·s-1,在盆地与高原耦合部位(构造转换带)以北深度大约20km左右有一厚度为8.0km的软弱层(低速层),该层内的速度为5.80km·s-1,明显低于周围介质的平均速度6.00~6.10km·s-1;构造转换带内,震相显示紊乱、不清晰、不能连续对比,由地表至上地幔顶部壳内界面不连续、速度结构异常紊乱且呈现低速异常特征;在中下地壳,沿剖面速度呈现正梯度垂向增大变化;壳内界面在扬子块体内部起伏变化不大,但在构造转换带以北呈现急速加深的趋势,特别是Moho界面起伏变化较为明显,界面深度在距离50km范围内由扬子块体的36.2km迅速变化至松潘—甘孜块体下方的45.8km,形成一陡变带.芦山MS7.0级地震震源位置位于二维速度结构异常紊乱和界面起伏变化的地带,研究表明,壳内界面及速度结构差异、起伏变化的特征与该区域的地震活动性关系密切.     

基于热异常信息与BP神经网络的中强地震预测试验

地震预测是地震科学研究的主要领域之一。震前热异常现象(地表温度异常升高)普遍存在并且与地震三要素有复杂的非线性关系。文中结合神经网络的优点,提出将热异常信息作为地震预测的信息源,通过构建神经网络,进行地震预测的思路,并进行了试验。基于8d合成的1km分辨率的MODIS数据,利用RST算法提取震前热异常信息,在分析震前热异常信息时空变化的基础上,确定出BP神经网络的结构,利用该网络对中国及周边100个5级以上震例,以及70个随机无震样本进行训练和仿真。试验结果表明,通过RST算法提取的震前热异常指数值,用于BP神经网络地震预测是可行的,其预测的试验结果刻画出了地震要素与热异常值间的非线性相关性。未来预测区域范围的选取以及神经网络中隐层神经元的数量将对地震预测效果产生较大的影响。     

新疆东准噶尔花岗岩类岩石高温高压弹性波速度及其对地壳结构的约束

应用超声波反射-透射法,在最高压力为1.0 GPa（室温）,最高温度为700℃（1.0 GPa）的条件下对新疆东准噶尔地区的卡拉麦里花岗岩带和野马泉岩体的典型花岗岩类岩石（碱长花岗岩、碱性花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和石英闪长岩）的纵波速度（V_P）和横波速度（V_S）进行了测量.结果显示,在常温、压力0.4~1.0 GPa条件下,东准噶尔地区花岗岩类岩石的V_P和V_S均随压力呈线性增加,说明在这个压力段岩石中的微裂隙已基本闭合.室温、1.0 GPa时花岗岩类岩石的V_P是5.79~6.84 km·s^-1,V_S是3.26~3.85 km·s^-1.依据压力与V_P及压力与V_S的线性关系,拟合得到常温常压下花岗岩类岩石的纵波和横波压力系数分别是0.1568~0.4078 km/（s·GPa）和0.0722~0.3271 km/（s·GPa）,V_P0和V_S0分别是5.62~6.47 km·s^-1和3.15~3.75 km·s^-1.恒压1.0 GPa、室温到700℃条件下,花岗岩类岩石的V_P和V_S均随温度的升高呈线性降低,温度系数分别为（-3.41~-4.96）×10^-4 km/（s·℃）和（-0.88~-3.22）×10^-4 km/（s·℃）.利用实验获得的花岗岩类岩石的V_P0、V_S0及温度系数和压力系数,结合东准噶尔地区的地热资料,建立了V_P和V_S随深度变化的剖面.将获得的V_P和V_S-深度剖面与该区地球物理探测结果对比,发现东准噶尔地区的碱长花岗岩、碱性花岗岩、二长花岗岩和部分花岗闪长岩的V_P和V_S与该区上地壳速度吻合很好,同时这几种岩石的平均泊松比也与上地壳泊松比一致,因此我们认为这几种类型的岩石是该区上地壳的重要组成部分.另外,石英闪长岩的V_P和V_S均符合中地壳的速度,可能为中地壳中的一种岩石.     

基于普适化服务的物化探科技成果特征及应用群划分初探

地球物理勘探和地球化学勘探即物化探是实现地质找矿突破的重要手段。物化探科技成果的特征及分类研究将有助于各应用群了解该专业化成果,推进其普适化服务。本文初步研究并定义了物化探科技成果,提出了物化探科技成果兼具公益性与商业性、信息性与实物性、原创性与集成性、专业性与广泛性特征;按照研究的目的将成果分为基础研究成果、应用研究成果和开发研究成果三类;将物化探科技成果的应用群划分为专业、政府、公众三大类应用群,并分别列出了需求意向以及成果表达形式,为未来的普适化产品研究奠定了基础。     

鲁西铜石金矿田外围找矿的困境与对策

铜石金矿田是新发现的新类型金矿田,该矿田金矿化类型较多,隐爆角砾岩型金矿化是最主要的类型.但以往常用的某些化探指示元素在大型金矿床附近也只有孤立的Au、Ag元素异常;而在不具有工业价值的斑岩型、夕卡岩型金矿点附近形成了高浓度的多元素组合异常.以前常用的化探指示元素已经不能满足该区野外找矿的需要.为了强化矿致异常,弱化非矿异常,该矿田外围找矿应利用分散元素Te、Se和卤素元素F的指示作用.