2011年日本MW9.1地震前后破裂区内视应力时空变化

2011年3月11日, 一个 M_W9.1地震袭击了日本本州地区, 为了分析这次地震前后主震破裂区内应力时空变化, 我们选取1996年1月~2016年6月期间发生在破裂区内的563个5.0≤M_S≤6.9地震, 研究了视应力随时间的变化和空间分布。 日本M_W9.1地震前从2002年中起视应力开始呈趋势性上升变化, 到2009年初以0.18 MPa/a的速率从0.6 MPa上升到1.76 MPa, 相差约3倍, 直到地震发生前夕一直保持在1.5 MPa之上。 地震发生之后, 直到2016年6月在破裂区内视应力呈缓慢下降变化, 但仍保持在1.5 MPa之上较高水平。 视应力在地面上和断层面上的分布显示, 1996—2005年间破裂区仅存在个别视应力高值, 从2006年到2011年2月, 破裂区大面积出现视应力高值。 在日本M_W9.1地震发生之后的近3个月内, 破裂区视应力整体处于高值水平, 之后在较高的水平上缓慢减弱。 视应力是地震断层面上平均应力的下限, 视应力的高低在一定程度上反映的是震源断层面上平均应力的高低。 在日本M_W9.1地震前, 发生在破裂区内的地震, 其断层面上的平均应力经历了大约8.5年的趋势上升变化过程。 这次大地震前破裂区所在的地壳应力逐渐增加, 最后导致断层面错动发生日本M_W9.1地震。     

2017—2018年吉林松原地震序列研究

本文利用主地震相对定位法,对2017年7月18日—2018年7月15日期间发生在2018年松原M_S5.7地震震中附近的地震进行了重新定位,并对松原地震序列进行了分析,得到如下结果:① 松原地震破裂面的走向为SW向,倾角较陡,接近直立,倾向为NW向;② 研究区范围内的地震震源深度大部分比主震浅;③ 主震发生前的地震显示出震源深度逐渐加深的过程,主震发生后,地震的震源深度则逐渐变浅。根据上述结果,结合研究区的地震构造背景及松原地震震源机制解的综合分析结果表明,本次地震的破裂面走向为NE?SW向,其发震断层可能为一条NE?SW向的隐伏断层。      

极端顶点法制备碳酸钙超疏水涂层

目前,超疏水涂层存在着制备成本高、工艺复杂和环境污染等问题,阻碍了其工程化应用进程。文章以 CaCO3晶须及其纳米粒子为填料,水性苯丙乳液为粘结剂,以及硬脂酸锌为疏水改性剂制备超疏水涂层。首先采用油酸对 CaCO3晶须及其纳米粒子进行表面改性,然后基于极端顶点设计将改性后的 CaCO3晶须、改性后的纳米 CaCO3、苯丙乳液和硬脂酸锌为混合分量进行混料实验,以涂层接触角为响应变量建立回归模型,分析混合分量对接触角的影响。结果表明:采用不同形貌的 CaCO3粉体复合苯丙乳液可制备出超疏水涂层,在纳米 CaCO3与硬脂酸锌混合分量较高, CaCO3晶须混合分量较低以及苯丙乳液适中的区域,接触角可达 153.5°。通过表面形貌分析,涂层的黏附性与其表面的孔洞有关,而较高的纳米 CaCO3混合分量可降低涂层表面粗糙度,促进其超疏水性能。     

本州M_W9.1地震前破裂区内地震与地球自转之间的相关现象

强震发生前震源系统可能处于不稳定状态,在这种情况下,震中附近地区的地震活动或许会对微小的应力变化敏感.地球自转会在震源断层面上引起应力,地球自转速率变化也会在震源断层面上引起应力变化.由于地球自转速率变化非常微小,在震源断层面上引起应力变化也非常微弱,如果震源区处于极不稳定状态,这种微弱的应力变化或许会激发一些地震活动.这些被激发的地震活动将会表现出与地球自转速率变化的显著相关性.为了考察2011年3月11日日本本州9.1地震发生前震中附近地区是否存在与地球自转速率变化显著相关的地震活动,选取2000年1月-2011年2月M≥5.0地震集中活动区域为研究区域,根据USGS发布的1991年1月-2011年2月的地震目录,利用舒斯特(Schuster)统计检验方法,研究了地球自转与本州M_W9.1地震前发生的地震活动之间的相关性.检验结果用P值来评估,P值越低表示相关性越显著.结果如下:在研究区内5.4≤M≤6.9地震的P值的时间变化显示本州M_W9.1地震前从2009年6月-2010年1月存在低于0.5%的P值.当P值达最低值时,约82%的5.4≤M≤6.9地震发生在地球自转速率季节性变化的加速期,显示出了地震活动与地球自转速率加速之间的显著相关性.取3°×3°的空间窗,以0.1°的步长沿经度和纬度滑动对P值进行空间扫描,可以得到P值的空间分布.扫描区域远大于研究区,经纬度范围为(33°N-43°N,138°E-147°E).在P值的空间分布图上,可发现在P值处于最低值期间,低于0.5%的P值集中分布在研究区的北部,本州M_W9.1地震震中位于这个低P值区的边缘.因此,本州M_W9.1地震前在其破裂区内存在显著的与地球自转相关的地震活动现象,说明破裂区内存在非常不稳定的地区.     

气候变化对石羊河流域生态环境的影响分析

为探讨气候变化对石羊河流域生态环境的影响，利用流域多年（1959-2018年）气象、水文和卫星遥感资料，采用线性倾向率、滑动t检验等方法,分析流域气温、降水、河流流量、植被覆盖、沙尘暴的变化事实及趋势，并使用相关系数（pearson）法研究气温和降水分别与环境要素的关系，得到气候变化对流域生态环境的影响程度。结果表明:气温呈显著上升趋势，增温速度为下游0.42℃．（10a）-1＞中游0.36℃．（10a）-1＞上游0.35℃．（10a）-1, 近10年增温最显著，较60年代升高了1.67℃。四季气温均呈显著上升趋势，增温速度为冬季＞秋季＞春季＞夏季。降水呈波浪略增加趋势，增幅为上游8.3mm．（10a）-1＞中游7.0mm．（10a）-1＞下游4.1mm．（10a）-1，近10年增加最显著，较60年代增加了17%。四季降水呈弱增加趋势，增加幅度为夏季＞春季＞秋季＞冬季。河流流量以波浪式持平变化；植被覆盖面积和归一化差异植被指数（NDVI）显著增大；沙尘暴频次显著减少，近10年较60年代减少了13.05d。流域气候暖湿化近20年较显著，气候变化有利于增加本地水资源总量、提高地表植被覆盖率、抑制沙尘暴的发生，对生态环境和大气环境质量改善有积极作用。     

河西走廊东部近57年不同等级冷空气时空变化特征及寒潮分析

利用河西走廊东部5个国家气象观测站1961—2017年的日最低气温，统计分析其5个等级冷空气的时空变化和降温幅度，并用NCEP月平均500 hPa位势高度场、风场分析本地寒潮显著极端年的特征。结果表明:(1)冷空气年均日数:Ⅰ级最多，Ⅳ和Ⅴ级基本接近，Ⅲ级最少。空间分布Ⅰ级偏北沙漠区少、中部平原区多；其余四级分布均为偏北沙漠区偏多。时间分布Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ级春季4—5月最多，夏季最少；Ⅲ级集中在夏季7—8月；Ⅰ级月季出现频率接近，夏季8月略多。(2)年降温日数Ⅴ和Ⅳ级呈明显减少趋势，Ⅰ～Ⅲ级线性不明显，但Ⅰ和Ⅱ级增多。年均降温频数的年代际差异不大，整体呈先降后升，但其主要周期有差异。(3)平均降温幅度季节变化只有Ⅴ级明显，Ⅳ级相近，而Ⅰ～Ⅲ级最大分别出现在春季、秋季和夏季；Ⅴ级24 h、48 h、72 h最大降温幅度分别为9.9、12.2、14.3 ℃。(4)寒潮次数有12个极端年，显著偏多(少)年寒潮天数差异10月最大，夏季较小。河西走廊东部500 hPa位势高度场在显著偏多年为明显的西北气流控制，配合负距平中心；乌拉尔山脊前有极地干冷空气输送有利于寒潮天气发生。偏少年以纬向平直西风气流为主，有明显的正距平高度，冷空气下滑少降温不易发生。     

北京一次极端雨雪天气异常诊断分析

2020年2月13—14日北京地区出现一次极端雨雪天气过程，利用EC再分析数据、风廓线雷达、气候资料等，采用诊断分析、风廓线产品反演、气候异常分析等方法，对这次伴有复杂相态转换、对流、累计降水量破历史同期极值的极端雨雪天气过程进行分析和异常诊断，结果表明：①大尺度低涡、高\低空急流、锋面等天气系统为降水提供良好的背景条件。②河北中部的中尺度涡旋，是这次极端雨雪天气的重要成因之一。③对流活动的参与提高了降水效率，致使过程累计降水量进一步加大。④850 hPa切变线北侧强盛的偏东气流，在动力抬升和水汽输送及辐合中发挥重要作用。⑤-8～-20 ℃层云冰含量低，且0 ℃层高度超过700 m是造成北京平原地区相态转换时间延迟的直接原因。⑥边界层回流冷空气由平原东部进入北京，是雨雪相态转换由东向西发生的根本原因。⑦极端的水汽通量辐合异常，是此次天气过程累计雨量突破同期历史极值的重要原因之一。     

脱镁叶绿素对浮游植物吸收特性的影响

根据2007年6月期间对大连湾的调查数据,分析了脱镁叶绿素对浮游植物吸收特性的影响。由实测数据及相关文献推断出脱镁叶绿素蓝光和红光吸收峰分别位于412和670nm波段,并采用多元线性回归对脱镁叶绿素和叶绿素a的比吸收系数进行研究。结果表明,412nm波段脱镁叶绿素的比吸收系数远大于叶绿素a;440nm波段,叶绿素a的比吸收系数略大于脱镁叶绿素;670、675nm波段,叶绿素a的比吸收系数约为脱镁叶绿素的3倍。随脱镁叶绿素占色素总浓度比例的增大,浮游植物吸收曲线上蓝光吸收峰偏离440nm波段,逐渐向412nm波段靠近,并得到蓝光波段吸收峰的高度由脱镁叶绿素浓度决定,而红光波段吸收峰的高度由叶绿素a浓度决定。色素浓度与吸收系数进行乘幂函数拟合分析表明,412、440nm波段吸收系数与脱镁叶绿素浓度拟合相关性高于叶绿素a,而675nm波段相反。     

基于DCP的不同固化粉土基层路用性能分析

为分析沥青乳液、沥青微粉、无机复合型三种不同固化粉土基层的路用性能,依托黄河冲积平原农村公路项目进行不同结构层的现场动力锥贯入仪(DCP)试验,同时与8%水泥固化粉土基层对比分析。结果表明:沥青乳液、沥青微粉、无机复合型固化粉土基层的贯入度D_(d)为1.33~1.74 mm/blow,均小于水泥固化粉土结构层的贯入度2.09 mm/blow,其整体固化效果更优。三种不同固化粉土的DCP换算无侧限抗压强度与取芯实测无侧限抗压强度、DCP累积平均贯入度与FWD弯沉之间具有良好的相关性,采用分层计算与累积计算可分别用于单层强度和整体承载能力的快速评价。DCP测试结果还可为黄河冲积平原粉土改良固化路用性能的评价提供数据参考与工程借鉴。     

川滇局部区域甲烷地震监测可行性探索——以2021年9月四川泸县M6.0地震为例

研究表明地震会引起大气中甲烷气体异常，本研究选取川滇固定区域，以2021年9月四川泸县地震为例，基于美国对地观测卫星AQUA/EOS上搭载的高光谱传感器大气红外探测仪（AIRS）获取的甲烷气体产品，采用成熟的RST算法开展地震前后甲烷异常信息提取，并对2008年以来区域内6级以上地震开展甲烷异常指数时序分析。研究结果表明：甲烷异常与地震有一定对应关系，主要表现为甲烷打破区域历史时空特征分布规律，随孕震过程总体呈现出起始增强—异常加强—高峰—衰减—平静的变化特征。异常幅度与震级无明显的关系，但是异常持续时间可能与震级有关，即地震引起的甲烷异常并不是偶发的，具备一定异常持续时间。异常可能对应一定区域内的地震，后续需综合分析区域内构造地质情况、震级、不同研究区域半径，开展更深入的研究。川滇局部区域基于遥感手段开展甲烷气体地震异常监测具有一定的可行性，这与该区域本身富含大量烃类气体有关，地震的发生会促使地下海量烃类气体沿岩石裂隙、断裂带、不整合面等薄弱地带快速运移、扩散释放至大气中。本研究区域以外不具备油气藏条件、构造地质差异大等情况是否可开展甲烷地震监测，监测效能等尚需通过大量工作开展深入分...