应用经验正交函数估算顶部电离层电子密度剖面

本文基于IRI模型、地面数字测高仪和GNSS TEC数据,提出了一种利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,简称EOF)估算顶部电离层电子密度剖面的方法,并将其应用于美国Millstone Hill测高仪和GNSS数据以估算顶部电离层电子密度剖面.通过将估算的临界频率、峰值高度、400km以上电子密度分别与测高仪实测临界频率、测高仪实测峰值高度以及非相干散射雷达实测400km以上电子密度作对比以对方法的有效性进行验证.统计结果显示估算临界频率、峰值高度与测高仪实测数据基本一致,400km以上估算电子密度相较于非相干散射雷达实测的绝对误差平均值仅是测高仪推算400km以上电子密度绝对误差平均值的一半左右.所以本文提出的方法可以更加精确地估算顶部电离层电子密度.     

基于Earthworm的地震预警系统研究进展?以伊比利亚西南部为例

本研究的主要目的是基于该区域现有的实时宽频带台站，研究地震预警系统（earthquake early warning system，EEWS）对潜在破坏性地震发出警告的可行性。研究区位于伊比利亚半岛（Iberian Peninsula）西南部的圣维森特角（Cape San Vicente，SV）和加的斯湾（Gulf of Cádiz，GC）。该区域历史地震有1755年里斯本（Lisbon）M_w8.5地震和1969年圣维森特角M_w7.8地震。本研究阐明了基于美国地质调查局（U.S. Geological Survey，USGS）的Earthworm工具，及由西班牙加泰罗尼亚地质制图研究所（Institut Cartogràfici Geològicde Catalunya，ICGC）进一步研究出的地震预警系统的设计、配置和产出结果。系统的主要功能是实时数据采集、处理（利用预先估算的峰值位移P_d和P波信号的卓越周期τ_c进行P波拾取、地震事件监测、地震震源定位和震级估算）、数据归档和地震预警发布。系统在完成一些模拟实验并获得最佳配置后进行运行。在运行的第一年内，该区域发生了一次有感地震。与国家地理研究所（Instituto Geográfico Nacional，IGN）地震目录相比较，定位和震级结果都相当好。对于大部分区域的预警时间都能达到几十秒，对于葡萄牙和西班牙南部沿海大部分区域来说，足以减轻由GC和SV地震所带来的损害。此系统的初步结果表明，该系统能可靠地、有效地用于伊比利亚西南部地区的可能性。      

全球MS≥8.0地震和中国大陆MS≥7.0地震发生与地球自转速率变化的关系

利用1963—2017年间中国大陆地区29次M_S≥7.0地震和全球范围内42次M_S≥8.0地震资料，根据地球自转速率季节性变化计算了它们的相位角，分析了它们的相位角分布，利用统计检验方法对它们与地球自转季节性变化之间的关系进行了检验。结果是:中国大陆地区M_S≥7.0地震，约81%的地震发生在地球自转速度季节性变化加速初期和高值点附近-减速初期，在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。全球范围发生的M_S≥8.0地震，约68%的地震发生在地球自转速度季节性变化低值点附近，在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。      

2017年西藏米林MS6.9地震发震构造初探

2017年11月18日在西藏米林发生了M_S6.9地震，目前尚未发现地表破裂带，发震构造尚不明确.震源机制解表明该次地震为逆冲型地震.精定位结果显示余震集中在加拉白垒东北坡上一个NW走向的长约36 km、宽约8 km的狭长条带之内.余震条带的走向及长度严格受到派乡构造岩片NE边界走向及长度的控制，垂直于该条带的地震剖面清晰地揭示出一条倾向NE的低倾角逆冲断层面，结合震源机制解及GPS同震位移场的已有结果，初步推断它可能就是发震断层面.雅鲁藏布江大拐弯上游加拉-米林河段两岸的湖相基座阶地面和山脊线在南迦巴瓦、加拉白垒脚下都发生了倾向SW的翘起变形，发震断层面构成了其上盘加拉白垒、南迦巴瓦强烈隆升区与其下盘地貌发生翘起变形的弱隆升区的分界面，推断加拉白垒峰沿着这一断层面不断地逆冲、隆升，以此来调节其两侧的不均匀挤出，而下盘近断层处的褶皱、拖曳等作用逐渐造成了阶地面、山脊线的翘起、弯曲变形.基于夷平面的区域变形分析，认为雅江缝合带作为主干断裂带从整体上控制着印度板块与欧亚板块在东构造结地区的碰撞-挤压格局.印度板块东北犄角的强烈顶撞引起了东构造结附近强烈的断块运动，嘉黎断裂带北侧的地壳显著增厚，主夷平面随之发生裂解.与此同时，由于碰撞带来的强烈挤压，派乡构造岩片、多雄拉变质穹隆沿着缝合带大拐弯内侧不均匀地挤出，南迦巴瓦、加拉白垒随之隆升.此次的米林地震仅仅是该不均匀挤出过程所引发的一次具体的事件，是派乡构造岩片内部的一条次级断层发生的一次逆冲运动造成的.此外，紧邻此次余震条带的南迦巴瓦NEE边界以及SE边界是一个潜在的地震空区，其未来地震危险性值得关注.     

全球M_S≥8.0地震和中国大陆M_S≥7.0地震发生与地球自转速率变化的关系

利用1963—2017年间中国大陆地区29次M_S≥7.0地震和全球范围内42次M_S≥8.0地震资料,根据地球自转速率季节性变化计算了它们的相位角,分析了它们的相位角分布,利用统计检验方法对它们与地球自转季节性变化之间的关系进行了检验。结果是:中国大陆地区M_S≥7.0地震,约81%的地震发生在地球自转速度季节性变化加速初期和高值点附近-减速初期,在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。全球范围发生的M_S≥8.0地震,约68%的地震发生在地球自转速度季节性变化低值点附近,在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。     

地形对华南飑线升尺度影响机制的数值模拟研究

本文利用NCEP/NCAR提供的1°×1°的再分析资料,应用WRF4.0中尺度数值模式对2016年4月13日华南地区的一次飑线升尺度过程进行模拟,并设计一系列的敏感性试验,详细研究了南岭对飑线升尺度增长的影响以及可能的机制。结果表明:WRF模式较好的模拟了本次飑线过山前后的变化以及其降水的分布。强对流在过山后比过山前发展要强烈,水平的尺度增长快。但不同高度的地形敏感性试验表明,适宜的地形高度对于风暴的发展更有利。地形影响了飑线的尺度和组织,地形过高会使得广东北部的对流分散。地形可以通过改变水平流场、水汽场、垂直运动以及低层的垂直风切变等来间接影响飑线中的对流单体的分布和对流单体的强度。无地形阻挡时,有利于急流的北进,水汽输送更为有利。但是,一定的地形高度对低层的垂直运动是有利的。地形较高,则会利于高层的垂直运动,低层更多的可能以绕流为主。当地形超过一定高度时,低层的辐合场也相应的减弱。     

华南飑线升尺度增长过程中的多尺度能量相互作用分析

采用WRF模式对华南飑线的升尺度增长过程进行模拟,利用Barnes滤波将模式数据分解为三个尺度,分别代入相应的能量方程中进行计算,从能量角度研究飑线升尺度增长过程中动能和位能的变化,以及三个尺度系统能量的相互转化。研究表明:动能的变化与飑线过程中各尺度系统的演变有较好的对应,β中小尺度对流的发展对应β中小尺度系统动能的变化,而在飑线升尺度增长过程中,α中尺度系统动能快速增长。在飑线发展过程中环境场通过位能向动能的转化使得β中小尺度对流快速发展加强,而β中尺度飑线的快速发展与合并加强导致了飑线的升尺度增长。在飑线的升尺度增长过程中,β中小尺度动能大量转化为α中尺度动能使得α中尺度飑线迅速增强,而环境场对飑线升尺度增长过程的直接影响较小。      

河西走廊东部冬季沙尘暴的典型个例及气候特征分析

应用1971—2016年河西走廊东部代表站的地面观测资料、NCEP 2.5°×2.5°月均地面至300 hPa高空资料,2006—2016年民勤逐日07和19时每隔10 m加密高空资料,分析了近45年河西走廊东部冬季沙尘暴天气的年际变化特征。同时选取2016年11月两次沙尘暴天气过程从天气学成因、物理量场及近地面边界层特征等方面进行了诊断分析。结果表明:近45年河西走廊东部冬季沙尘暴日数呈减少趋势,产生大风沙尘天气的主要原因不仅与大型冷暖空气强度及环流形势有关,还与冷锋过境时间、日变化、近地层风速和干湿程度关系密切。夜间至早晨近地面逆温厚且强,大气层结稳定,削弱沙暴强度,而午后到傍晚,逆温薄而弱,大气层结不稳定性强,加强了动量下传和风速,增强沙暴强度。近地层越干,风速越大,沙暴越强。     

基于Cesium的WebGIS倾斜三维平台的实现

由于传统的二维GIS平台日渐式微,地理信息技术发展的速度越来越快,需要精度更高、表现力更好的三维GIS平台以及相应的解决方案。本文阐述了以Cesium开源前端库为依托,通过倾斜三维模型作为基础数据,实现三维WebGIS平台建设的解决方案,同时通过实例对三维平台的功能进行说明。     

2010智利莫尔Mw8.8地震对其破裂区及附近地区地震活动性的影响

强震的发生与地壳中应力增加有关。 库仑破裂应力被用于研究由于某次强震发生所产生的应力变化。 2010年智利莫尔M_W8.8地震发生之后, 其破裂区以南地区没有发生M≥6.0地震, 而在其以北地区于2015年在智利发生了伊亚佩尔M_W8.3级地震。 在这两个地区地震活动性悬殊。 本文利用库仑破裂应力研究了2010年智利莫尔M_W8.8地震在这两个地区产生的应力变化。 结果表明, 2010年智利莫尔M_W8.8地震在其破裂区以北地区产生的应力变化为正值, 有利于断层错动发震, 而在其破裂区以南地区产生的应力变化为负值, 具有抑制断层错动发震的作用。