太湖水体叶绿素浓度反演模型适宜性分析

为确定适合太湖水体叶绿素的反演算法,为同类卫星数据的建模和应用提供参考,本文根据太湖2007年11月、2009年4月和2011年8月实测水质参数以及同步光谱数据,结合水色遥感传感器MODIS、MERIS、GOCI及我国自主发射的HJ-1号卫星CCD传感器波段参数,基于差值模型、比值模型、三波段模型及APPEL模型,分别建立太湖水体叶绿素浓度反演模型,并分析模型的适宜性.结果显示,基于不同传感器数据APPEL模型的决定系数为0.7308~0.8107,模型相对误差为15%~24%,均方根误差为21%~32%;三波段模型基于不同传感器数据拟合的决定系数为0.6014~0.7610,相对误差为28%~36%,相对均方根误差为39%~46%;差值模型决定系数为0.4954~0.7244,相对误差为39%~53%,相对均方根误差为51%~72%;比值模型决定系数为0.4918~0.7098,相对误差为41%~55%,相对均方根误差为56%~75%.相比较而言,APPEL模型的稳定性较强,适合于不同传感器数据的太湖水体叶绿素浓度的反演.此外,相应不同传感器波段位置、波段宽度对模型反演的精度和稳定性的影响也不同,当波段位置接近叶绿素特征波长时,较窄的波宽有利于模型精度的提高,波段位置和叶绿素浓度特征波长相差较大时,合理增加波谱范围有利于叶绿素特征信息的获取.     

M_(S(BB))、M、M_(S7)震级对比

选取2009—2015年内蒙古测震台网速报的46个M≥4.1地震,依据《地震震级的规定》(GB17740—2016)中关于量取地震宽频带面波震级M_(S(BB))的各项条款,重新量取M_(S(BB)),与中国地震台网中心编目结果产出的M震级和M_(S7)震级进行对比分析,结果显示:M_(S(BB))震级与M_(S7)震级的一致性较好。     

滦县地磁场井下观测系统抗干扰效果

近距离铁磁性物质干扰(农田耕作、基建等)、直流供电干扰(高压直流输电、地电阻率观测等)是地磁场地面观测的主要干扰方式。在滦县地震台布设地磁场井下观测系统,检验井下观测的抗干扰效果,结果发现,地磁场井下观测可抑制近距离铁磁性物质干扰,但无法抑制直流供电干扰(可通过避让一定距离解决),该分析结果为未来地震监测手段的选取提供技术参考指标和依据。     

Three-dimensional forward modeling of DC resistivity using the aggregation-based algebraic multigrid method

To speed up three-dimensional (3D) DC resistivity modeling, we present a new multigrid method, the aggregation-based algebraic multigrid method (AGMG). We first discretize the differential equation of the secondary potential field with mixed boundary conditions by using a seven-point finite-difference method to obtain a large sparse system of linear equations. Then, we introduce the theory behind the pairwise aggregation algorithms for AGMG and use the conjugate-gradient method with the V-cycle AGMG preconditioner (AGMG-CG) to solve the linear equations. We use typical geoelectrical models to test the proposed AGMG-CG method and compare the results with analytical solutions and the 3DDCXH algorithm for 3D DC modeling (3DDCXH). In addition, we apply the AGMG-CG method to different grid sizes and geoelectrical models and compare it to different iterative methods, such as ILU-BICGSTAB, ILU-GCR, and SSOR-CG. The AGMG-CG method yields nearly linearly decreasing errors, whereas the number of iterations increases slowly with increasing grid size. The AGMG-CG method is precise and converges fast, and thus can improve the computational efficiency in forward modeling of three-dimensional DC resistivity.     

多因素控制的城镇地震灾害应急处置模型研究

随着城镇化水平的快速提高,地震灾害高风险暴露城镇数量将不断增加,震后有效的应急处置尤为重要。而当前城镇的地震应急处置主要依据平时制定的地震应急预案开展,缺乏针对性与可操作性。本文以提升城镇地震灾害应急处置能力为目的,总结以往城镇地震应急处置案例,提炼城镇地震灾害应急处置流程,结合城镇特殊的社会经济、自然地理等特点,在分析影响地震灾害应急处置关键因素的基础上,按地震烈度的不同,研究构建了具有区域特征且操作性较强的城镇地震灾害应急处置模型,为城镇地震应急处置的科学化、规范化提供了参考。     

Frequency-dependent rupture process,stress change,and seismogenic mechanism of the 25 April 2015 Nepal Gorkha <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>w</Subscript> 7.8 earthquake

On 25 April 2015, an M _w 7.8 earthquake occurred on the Main Himalaya Thrust fault with a dip angle of ~ 7° about 77 km northwest of Kathmandu, Nepal. This Nepal Gorkha event is the largest one on the Himalayan thrust belt since 1950. Here we use the compressive sensing method in the frequency domain to track the seismic radiation and rupture process of this event using teleseismic P waves recorded by array stations in North America. We also compute the distribution of static shear stress changes on the fault plane from a coseismic slip model. Our results indicate a dominant east-southeastward unilateral rupture process from the epicenter with an average rupture speed of ~3 km s^?1. Coseismic radiation of this earthquake shows clear frequency-dependent features. The lower frequency (0.05–0.3 Hz) radiation mainly originates from large coseismic slip regions with negative coseismic shear stress changes. In comparison, higher frequency (0.3–0.6 Hz) radiation appears to be from the down-dip part around the margin of large slip areas, which has been loaded and presents positive coseismic shear stress changes. We propose an asperity model to interpret this Nepal earthquake sequence and compare the frequency-dependent coseismic radiation with that in subduction zones. Such frequency-dependent radiation indicates the depth-varying frictional properties on the plate interface of the Nepal section in the main Himalaya thrust system, similar to previous findings in oceanic subduction zones. Our findings provide further evidence of the spatial correlation between changes of static stress status on the fault plane and the observed frequency-dependent coseismic radiation during large earthquakes. Our results show that the frequency-dependent coseismic radiation is not only found for megathrust earthquakes in the oceanic subduction environment, but also holds true for thrust events in the continental collision zone.     

冰盖消融的海平面指纹变化及其对GRACE监测结果的影响

全球变暖背景下的冰盖消融以及由此带来海平面上升日益明显,直接影响地球表面的陆地水质量平衡,以及固体地球瞬间弹性响应,研究冰盖质量变化的海平面指纹能够帮助深入了解未来海平面区域变化的驱动因素.本文基于海平面变化方程并考虑负荷自吸效应（SAL）与地球极移反馈的影响,借助美国德克萨斯大学空间研究中心（Center for Space Research,CSR）发布的2003年到2012年十年期间的GRACE重力场月模型数据（RL05）,结合加权高斯平滑的区域核函数,反演得到格陵兰与南极地区冰盖质量变化的时空分布,并利用海平面变化方程计算得到了相对海平面的空间变化,结果表明：格陵兰与南极冰盖质量整体呈明显的消融趋势,变化速率分别为-273.31 Gt/a及-155.56 Gt/a,由此导致整个北极圈相对海平面降低,最高可达约-0.6 cm·a^-1;而南极地区冰盖质量变化趋势分布不一,导致西南极近海相对海平面下降,而东南极地区近海相对海平面上升,最高可达约0.2 cm·a^-1.远离质量负荷区域的全球海平面以上升趋势为主,平均全球相对海平面上升0.71 mm·a^-1,部分远海地区相对海平面上升更加突出（例如北美与澳大利亚）,高出全球平均海平面上升速率将近30%.此外,本文也重点探讨了GRACE监测冰盖消融结果中由于极地近海海平面变化导致的泄漏影响,经此项影响校正后的结果表明：海平面指纹效应对GRACE监测格陵兰与南极地区2003-2012期间整体冰盖消融速率的贡献分别为约3%与9%,建议在后期利用GRACE更精确地估算研究区冰盖质量变化时,应考虑海平面指纹效应的渗透影响.     

电子束流激发的电子声波数值模拟

通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性,其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现,所激发的波动主要是电子声波,波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段,由于电子声波相速度随频率是变化的,它可以通过非线性相互作用将背景比较冷的电子加速到很高的能量.此外,还研究了束流电子的温度、束流电子和背景电子的相对密度以及束流电子的漂移速度对电子束流不稳定性的影响.     

纵向和横向同时约束AVO反演

为了提高AVO(amplitude versus offset)反演结果的精度和横向连续性,本文提出了一种新的AVO反演约束方法,该方法结合贝叶斯原理和卡尔曼滤波算法实现了对反演参数纵向和横向的同时约束.文章首先结合反演参数的纵向贝叶斯先验概率约束和反演参数的横向连续性假设建立了与卡尔曼滤波算法对应的AVO反演系统的数学模型,然后将该数学模型代入卡尔曼滤波算法框架,利用卡尔曼滤波算法实现了双向约束AVO反演.二维模型测试和实际数据测试结果表明,相对于单纯的纵向贝叶斯先验概率约束,双向约束能更准确地刻画参数的横向变化,得到更准确、横向连续性更好的反演结果.     

鲜水河断裂带炉霍段的震后滑动与形变

1973年2月在鲜水河断裂带炉霍段发生了M7.6地震破裂.自那以来,先后在炉霍县虾拉沱布设了若干横跨该地震断层(1973年破裂带)的地壳形变观测系统,包括断层近场的短基线、短水准、蠕变仪、人工构筑物等,以及断层近-远场的GPS观测站.利用这些观测系统的长期观测资料,本文分析了鲜水河断裂带炉霍段的震后滑动/变形及其时、空变化特征,并建立起解释这些特征的动力学模式.研究表明:(1)1973年地震后的头5年,地震断层在虾拉沱场地表现为开放性质,近场的断层震后滑动以无震左旋蠕滑为主,速率达到10.27 mm/a,且伴有微量的拉张性蠕动作用;1979年以来,左旋蠕滑速率由5.3 mm/a逐渐减小到2.27 mm/a,减小的过程呈对数函数型,反映此阶段断层面已逐渐重新耦合、正朝闭锁的方向发展,并伴有部分应变积累.(2)1999年以来,地震断层两侧远场的相对左旋位移/变形速率为10 mm/a,远大于同时期断层近场(跨距40~144 m)的左旋蠕滑速率0.66~2.52 mm/a;远-近场位移/形变速率的显著变化发生在地震断层两侧各宽约30 km的范围,显示出这是与大地震应力应变积累-释放相关的断裂带宽度.(3)结合动力学背景与深部构造信息,本文对这里断层的震后位移/变形及其时、空变化的机理进行初步解释,要点是:震后约5年之后,由于逐渐增大的断层滑动/摩擦阻抗,上地壳脆性层中的断层面由震后初期的开放性质逐渐转向重新耦合、并朝闭锁的方向发展,但其两侧地块深部持续的延性相对运动拖拽着浅部脆性层发生相应的弹性位移/变形.(4)可估计再经历15~25年,研究断裂段将完全"闭锁",即进入积累下一次大地震应力应变的震间闭锁阶段.