中国三峡水库蓄水期间随时间变化的重力信号

从2003年开始，中国三峡水库将进入蓄水期。到2009年，从长江中段起大约600km长的广阔区域内注水，三峡水库将蓄水40km^3。蓄水过程代表着地球物理学的“控制实验”为详细研究经典的正向／反向模拟地表荷载问题提供了独一无二的机会。尽管Wang(2000)研究了局部尺度的大荷载效应，但我们的目标是从数百千米向上游更长的空间尺度，重点在通过新近发射的GRACE卫星可检测到的随时间变化的重力信号。该卫星寿命期为5年(至2007年)，将跨越主要蓄水期。我们采用PREM弹性地球模型用格林函数法所得结果表明，大地水准面高度的年增加值在直到20阶球谐函数的尺度上都高于GRACE卫星的观测灵敏度，而5年周期的累积增加值则在直到50阶球谐函数的尺度上(相当于波长800km)都高于观测灵敏度。     

据地震数据对断裂特性的数值研究

地壳上部5～10km之间的断裂是部分开启的，由于它们具有较高的可变形性能力，所以可以通过其母体介质的响应对地震波产生强烈的影响。这使得有可能应用地震数据不仅可以确定断裂网络的位置还能确定断裂特性。我们推出了模拟岩石变形和波传播的基于质点的数值模型，并指出它可以准确地捕获波跨破裂传播的特征。我们研究了波场中拉伸断裂特性(如断裂内聚力)的作用，并说明地震数据在理论上可用于区分断裂的拉伸特性和压缩特性。     

应用宽带P波波形进行实时地震警报

我们研制出一种在大地震发生之前数秒钟能够对地震发生做出早期警报的系统。我们假定宽带P波波形的垂直位移是地震的远场震源时间函数。基于地震矩与震源持续时间的关系,当初始P波震相持续时间超过3 s时,我们就可以发布发生了一次震级大于6级地震的早期警报。我们已把这种算法应用于日本宽带观测台站记录到日本近期发生的大地震的宽带地震图。我们发现,真的可能在P波到达后3 s内判断震级超过6级的地震的发生。