全球地震活动性的定量研究(三)——全球地震带的划分和Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ带的地震活动

本文根据板块相互作用的原理,对全球地震带作了新的具体的划分:Ⅰ带为美洲西海岸地震带;Ⅱ带为太平洋西北边缘地震带;Ⅲ带为大洋岛弧地震带;Ⅳ带为亚欧地震带;Ⅴ带为全球海岭地震带。各带地震活动水平从强到弱的顺序是Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,Ⅴ。求出本世纪各年Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三带的地震活动性指数A(b),并对A(b)指数随时间的变化作了最大熵谱分析和周期图分析。结果显示Ⅱ,Ⅲ两带的周期成分与Ⅰ带有明显不同。Ⅰ带的变化较平稳,富于短周期成分,在1942年和1960年有两个峰期;Ⅱ带从1964年以来处于长趋势下降阶段,至八十年代已降至极小;Ⅲ带的五十年代事件效应显著,其变化趋势能较好地代表全球地震活动的变化总趋势。Ⅱ,Ⅲ两带有较强的长周期变化成分,可能与太平洋板块的面积较大有关。      

湍流能谱与分数维

本文首先根据间隙湍流结构的自相似性和KdV—Burgers方程的鞍—焦异宿轨道行波解,求得了间隙湍流的分数维D与波数比b以及D与自相似结构尺度R的关系;其次,模拟了在不同R下的D—b关系以及不同b下的D—R关系;最后,还求得了湍流能谱和分数维以及能谱指数与D的关系。模拟结果表明,(d|β|/dD)>0,这和A.J.Chorin的结论是一致的。     

HEIFE戈壁地区近地层大气的湍流结构和输送特征

根据黑河地区地气相互作用实验研究(HEIFE)1988年POP和1990年PIOP实验的观测资料,分析了戈壁地区近地层大气的湍流结构,主要是风速分量和温度方差的相似关系,以及各有关量的功率谱和湍流通量的协谱。1988年POP期间发现的戈壁近地层大气中白天经常出现的水汽由上而下输送等特殊现象,在1990年PIOP中得到进一步的验证。文中分析了有关物理机制,认为这一现象和众所周知的“绿洲效应”是戈壁-绿洲这一地区性中尺度环流影响的两个侧面。     

用赤道东太平洋海温预报西太平洋热带气旋年际变化的探讨

根据实际应用中统计预报对相关系数的基本要求,利用相关分析探讨了用赤道东太平洋海温预测西太平洋热带气旋年际变化的可行性。同时,利用谱分析方法探讨了这种预报的有效性和局限性。主要结论是:用区域(5°N—5°S,90—150°W)的平均海温预测西太平洋热带气旋的年际变化,效果比使用赤道东太平洋海温好,用前者可预测西太平洋中区各类热带气旋的年际变化,用后者只能预测西太平洋全区及中区热带气旋总体的年际变化,对达到热带风暴或台风的热带气旋的年际变化则分别是勉强能或不能预测;用赤道东太平洋海温无法预测南海热带气旋的年际变化;用赤道东太平洋海温预测西太平洋热带气旋活动实际上只对年际变化中的ENSO(3—5年)周期及准二年周期有效。     

一个非定常边界层模式的设计

对一般的非定常边界展模式,在铅直坐标的变换、时间差分方案的确定、湍流交换系数K的选取等方面,进行了一系列的试验和比较,得到一个优化方案。结果表明:该优化方案具有较大的、较广泛的实用性。但是,即使在其它方面被优化的模式,仍然存在着对不同K公式的协调性问题。     

风沙湍流的间隙性,稳定性分布及分形特征

根据风沙湍流本身的不均匀性、间隙性,用稳定性分布研究了含沙量M随高度h的变化得M(h)∝h~(-D),求得分维D=2.36(h>10cm),D=1.465(h<10cm),速度分布W(|u|)=a_2|u|~((-D)/(2-1))。沙粒扩散<|x(t)|>∝t~(2/D);结合Kdv-Burgers方程的行波解,得风沙流的标度律(υ/β)ξ Dlnh=A,揭示了耗散性υ、弥散性β、风速ξ和高度h之间的一种本质联系。被空气湍流吹动的沙粒起始半径r_e=(c’/(5-D)ρ)[(β/υ)In(E_1/E_2)]~((5-D)/3),起动风速V_1=V_(2exp)[(υ/2β)γ_c~3ρ~3(2.65/c’)~3],最后讨论了风沙流的多重分形特征。     

陀螺经纬仪时间观测数据函数模型的研究

本文运用最小二乘谱分析的原理,对陀螺经纬仪时间观测数据进行分析,提出了一种较以前采用的函数模型更为简便、实用的函数模型,并利用实测数据分析了测时定向方法的精度。     

用时间序列模拟和预报天山乌鲁木齐河源1号冰川年径流总量

本文把1958—1984年天山乌鲁木齐河源1号冰川的融水径流总量的时间序列X(t),分解为趋势项L(t)、周期项P(t)、平稳项S(t)、随机项ε(t),使该时间序列表示为X(t)=L(t)+P(t)+S(t)+ε(t)。采用非线性回归提取L(t),用谱分析和Fourier级数提取P(t),余差用自回归方程建模,用上述项的叠加作出预报,按相关指数公式计算R=0.90,效果良好。     

核爆炸玻璃、撞击玻璃和玻璃陨石源岩

本文根据核爆炸岩石熔融玻璃的地球化学研究结果,与超速陨石撞击坑的熔岩进行比较,获得在远离热力学平衡条件下,各种玻璃和熔岩在化学成分上分布十分均匀的重要结论。岩石玻璃和熔岩是由基岩各组成岩石按一定比例混合熔融形成的。它们的主量元素和痕量元素丰度受基岩元素背景值制约。文中根据熔体和靶岩的化学成分,计算了熔岩各组成岩石的百分比。玻璃陨石是地壳岩石受撞击熔融形成的。同一撒布区的玻璃陨石化学成分相近,说明起源于同一源坑;而玻璃陨石化学成分的不同,则说明母岩组成分量的差异。因此,文中通过模拟计算,得出各玻璃陨石的组成源岩。澳大利亚撒布区的玻璃陨石,Al₂O₃,K₂O 和Na₂O 与 SiO₂及 K₂O/Na₂O 比值不完全相同,说明澳大利亚撒布区存在着几个不同的源岩和源坑,至少有印支、爪哇、菲律宾和澳大利亚四个相应撞击坑。