地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制

地球自转角速度的季节性和年变化的成因已达成基本共识,但更长时间尺度的周期性变化成因尚无定论,它们或归因于太阳活动、日月引潮力、地壳反弹、大气圈波动或行星摄动的影响等.直至目前,地球自转变化的规律和机制还没有完全弄清楚.研究发现:根据行星会合指数(K)标定太阳轨道运动特征的方法是可行的.通过对行星会合指数(K)的FFT检测发现太阳轨道运动周期与前人研究的地球自转日长(LOD)变化周期具有极强的相关性.太阳轨道运动在受到行星系统力矩作用的同时,致使近日行星轨道运动受到太阳引力作用的波动影响而产生扰动.受太阳巨大引力作用的牵制,导致地球轨道角动量和太阳轨道角动量的变化具有正相关关系.根据地球轨道角动量和自转角动量之和守恒,进而推断地球自转角速度的变化对太阳轨道运动特征的响应,这在思想方法上是一种突破.     

基于行星会合指数对太阳系结构变化的自禀赋特征的辨析

基于太阳系质心坐标系论证了太阳和行星系质心同步绕太阳系质心运动的命题.对K指数的研究发现,太阳系结构演变可导致选定的太阳质心坐标系的性质具有周期性变化的特征.太阳系结构变化可以从K指数的量值上予以区分.当行星系统处在K=Kmax和K=Kmin分布状态时,所揭示的正是整个太阳系结构演变的两种性质相反的极端状态.太阳轨道运动的复杂性主要是指太阳轨道运动具有向太阳自转运动转变的周期性变化特征.K指数除了具有指代太阳轨道运动极半径的变化特征之外,还近似具有与木星同步绕转的方向周期.理论分析获得:太阳轨道运动角动量的变化可导致太阳自转角动量和行星系统轨道角动量的变化,这对进一步探讨地球轨道运动扣自转运动的变化机制具有重要的参考价值.     

气候变化的天文理论

地球气候变化在１０～１００ｋａ（千年）的时间尺度上表现出规则的周期性,它们主要受轨道日射变化控制,并能被很精确地计算到几百万年。根据Ｍｉｌａｎｋｏｖｉｔｃｈ创立的天文理论,轨道变化是通过改变日射的季节分布和纬度分布来影响气候的。黄赤夹角４１ｋａ的周期改变日射的纬度分布,而气候岁差以１９ｋａ和２３ｋａ的两个周期改变日射的季节分布。作为对轨道日射变化的响应,全球气候在１０～１００ｋａ的时间尺度上按照气     

太阳轨道运动长周期性韵律的成因

太阳轨道运动具有双世纪(约200年)和哈尔斯塔(约2500年)长周期规律.这两个周期可以通过行星会合指数方程获得.根据图像获知,这两个太阳轨道运动周期都是由太阳最基本的22年轨道运动周期集合而成.太阳轨道运动的22年周期和太阳活动的22年磁周期是一一对应的.本文通过行星会合指数图像与太阳轨道运动角动量变率(Jose,1965)图像和树木年轮-珊瑚综合指标所指代的太阳活动图像(Charvátová,2000)的比对,以及对太阳轨道运动角动量与太阳自转角动量呈负相关关系的分析,认为太阳的自转运动规律决定着太阳自身的活动规律.从而得出,行星会合指数不但可以指代太阳的轨道运动规律,同时也可指代太阳的活动规律.     

地球自转及其和地球物理现象的联系：：Ⅱ.地极运动

地球自转运动包括岁差和章动，极移和日长的变化，极移指自转轴相对地壳的运动。其主要激发原因是地球上物质分布的变化。因而，对极移的观测和研究必然为全球性的地球物理现象提供着信息。     

地球重力场的时间变化

目前人们对地球物理、大气现象引起重力场变化的原因及影响还不是十分清楚.地球重力场反映了组成地球全部物质的分布.重力场的变化是由固体地球运动引起的,这种运动与太阳、月亮相互吸引(潮汐)有关.也与由气候变化引起的大气、海洋、极冰盖和地下水变化相互影响有关.这些变化影响地球转动.改变地球卫星轨道.引起海平面变化并且间接地影响全球气候.     

全球变暖、构造运动与沙漠化

采用统计分析与综合分析方法，研究了全球变暖、构造活动、地球（以及月球和行星）轨道效应、太阳活动等对降水的影响。认为构造活动、地震、气候变暖与降水或洪涝灾害有一定关系；地球的轨道效应是地球气候变化的重要因素，从而与旱涝相关；月球行星轨道效应和太阳活动均与旱涝有明显的对应关系。气候变冷和构造活动弱是沙漠化的主要原因，人类活动则加速了沙漠化的进程。     

大气阻力引起卫星轨道衰减的数值模拟

本文以德国低轨道卫星CHAMP为例,联合考虑地球扁率和大气阻力摄动的影响,对相应摄动方程进行数值积分,计算轨道根数变化,并进而计算得到卫星空间位置,由此模拟考察大气阻力引起的轨道高度衰减.模拟中使用综合考虑了太阳辐射和磁暴等多种因素影响的最新国际大气标准JB2008模式来计算热层大气密度. 选取CHAMP卫星轨道高度自然衰减（无点火提升卫星高度操作）的2005全年进行模拟;为了考察不同年份阻力系数的可能变化,对2002年1—3月处在较大高度的轨道也进行了模拟.考虑到CHAMP卫星的特殊几何构形及飞行高度的热层温度条件,取阻力系数大于2.8,并在一定范围内变化,以求得模拟与实际轨道衰减符合较好.结果表明,对于2005年,阻力系数为2.91时模拟得到的轨道高度的衰减与实际轨道衰减符合得最好,模拟与实际轨道半长轴全年的标准偏差为81m;在卫星高度稍高的2002年,模拟的最佳阻力系数为3.0;模拟所得最佳阻力系数值比传统使用的值2.2大30%以上.由于在模拟中忽略了高阶保守力分量,所得近/远地点高度没有出现实际轨道所显示的周期性起伏.     

论太阳轨道运动三定律及运动特征

日心说是一种思想革命,它将太阳系坐标原点从地心移到日心.但这种革命并不彻底,因为日心又在绕太阳系质心运动.其实,太阳系的其他天体都是绕太阳系质心运动.类比行星轨道运动特征,本文将太阳轨道运动概括为三个基本定律:第1定律,太阳和行星系质心相对太阳系质心同步运动,其运行轨迹近似为绕太阳系质心旋进和旋出的连续变化的叶形曲线....     

太阳轨道运动—太阳磁场变化与地球高层大气温度准22年周期循环的联系

基于创建的行星会合指数运动学方程,获得了太阳绕太阳系质心的运动周期为准22年.太阳轨道运动周期和北半球高空大气温度场准22年变化周期二者具有极大的相关性.在整个太阳系角动量守恒的前提下,得到太阳轨道角动量和太阳自转角动量之和守恒.理论上,通过太阳绕转和自转角动量间的转换,建立了行星会合指数与全球高层大气温度场变化的对应关系,进而在大气温度场变化与太阳活动之间建立了联系,并对全球气候变化的成因机制进行了新的探索.     

中国大陆中强地震复发间隔的概率分布研究

地震复发间隔的概率分布是计算地震发生概率的基础。利用我国历史地震目录资料,统计分析中国大陆中强地震归一化区域复发间隔,分析发现中国大陆中强地震活动兼具周期性和丛集性特点。采用对数正态分布与指数分布构建混合概率分布模型,通过最小二乘法拟合混合概率分布函数的最优参数。拟合结果的误差分析表明,混合概率分布模型更加符合中国大陆中强地震的活动特点。     

THE SOURCE PARAMETERS AND RUPTURE PROCESS OF THE MW7.0 EARTHQUAKE IN ALASKA,USA ON DECEMBER 1, 2018

A magnitude M_W7.0 earthquake struck north of Anchorage, Alaska, USA on 1 December 2018. This earthquake occurred in the Alaska-Aleutian subduction zone, on a fault within the subducting Pacific slab rather than on the shallower boundary between the Pacific and North American plates. In order to better understand the earthquake source characteristics and slip distribution of source rupture process as well as to explore the effect of tectonic environment on dynamic triggering of earthquake, the faulting geometry, slip distribution, seismic moment, source time function are estimated from broadband waveforms downloaded from IRIS Data Management Center. We use the regional broadband waveforms to infer the source parameters with ISOLA package and the teleseismic body wave recorded by stations of the Global Seismic Network is employed to conduct slip distribution inversion with iterative deconvolution method. The focal mechanism solution indicates that the Alaska earthquake occurred as the result of tensile-type normal faulting, the estimated centroid depth from waveform inversion shows that the earthquake occurred at the depth of 56.5km, and the centroid location is 10km far away in northeast direction relative to the location of initial epicenter. We use the aftershock distribution to constrain the fault-plane strike of a normal fault to set up the finite fault model, the finite fault inversion shows that the earthquake slip distribution is concentrated mainly on a rectangular area with 30km×20km, and the maximum slip is up to 3.6m. In addition, the slip distribution shows an asymmetrical distribution and the range of possible rupture direction, the direction of rupture extends to the northeast direction, which is same as that of aftershock distribution for a period of ten days after the mainshock. It is interesting to note that a seismic gap appears in the southwest of the seismogenic fault, we initially determined that the earthquake was a typical normal fault-type earthquake that occurred in the back-arc extensional environment of the subduction collision zone between the Pacific plate and the North American plate, this earthquake was not related to tectonic movement of faults near the Earth's surface. Due to the influence of high temperature and pressure during the subduction of the Pacific plate toward to the north, the subduction angle of the Pacific plate becomes steep, causing consequently the backward bending deformation, thus forming to a tensile environment at the trailing edge of the collision zone and generating the M_W7.0 earthquake in Alaska.     

基于BSWT-DDTFA方法的地球天然脉冲电磁场震前信号时频分析研究

地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）信号,可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动,携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点,有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEMF信号的非平稳特点,在数据驱动时频分析方法（DDTFA）的基础上提出了基于二值化同步压缩小波变换的改进算法（BSWT-DDTFA）.该算法可以实现数据驱动初始相位自动赋值的功能,具有自适应性.实验仿真和实际数据均证明了该改进算法不仅能够得到较为精确的频率曲线和更加清晰的时频分布,而且具有较强的抗噪声能力.以2013年芦山M_S7.0地震为例,利用BSWT-DDTFA方法提取ENPEMF信号的时频特性,结果表明ENPEMF信号的时间-频率-幅度分布在震前有明显的异常特征.     

相似地震的观测和目前国际上的若干重要研究成果介绍

相似地震(similar earthquake)是指两次独立的地震所激发出来的地震波形具有非常高的相关性,其也称为波形地震对(earthquake waveform doublet).目前使用相似地震主要用于相似地震震群的地震定位以及对地核的研究,其中地核的研究成果分别由宋晓东和温联星所获得,研究成果发表在Nature 和 Science上.     

Effects of Earth's curvature and radial heterogeneity in dislocation studies:Case studies of the 2008 Wenchuan earthquake and the 2004 Sumatra earthquake

Recently,effects of Earth's curvature and radial heterogeneity on coseismic deformations are often investigated based on the 2004 Sumatra earthquake.However,such effects are strongly related to earthquake types.As a low dip angle event,the 2004 Sumatra earthquake is not a good seismic case for such a topic since the effects for moderate dip angle events are much bigger.In this study,the half-space and spherical dislocation theories are used,respectively,to calculate coseismic displacements caused by the 2008 Wenchuan earthquake and the 2004 Sumatra earthquake.Effects of Earth's curvature and stratification are investigated through the discrepancies of results calculated using the two dislocation theories.Results show that the effects of Earth's curvature and stratification for the 2008 Wenchuan earthquake are much larger than those for the 2004 Sumatra earthquake.Ignoring the effects will cause errors up to 100%-200% in far field displacements for a moderate dip angle event like the 2008 Wenchuan earthquake.Such great effects are much bigger than those conclusions of previous studies.Besides,comparison with observations verifies that spherical dislocation theories yield better results than half-space ones in far fields.     

2001年昆仑山口西MS8.1地震对周围断层的应力影响数值分析

大地震的发生往往会引起周围区域形变场和应力场变化,且对临近断层上的应力状态也有影响.2001年11月4日,昆仑山口西发生了半个世纪以来中国最大的M_S8.1级地震.本文基于已有的滑动模型,建立了三维含地形高程的横向不均匀性椭球型地球有限元模型,采用等效体力方法,分析了此次M_S8.1地震产生的全球同震位移和应力场变化.与解析方法相比,该模型考虑了地形、Moho面起伏和地球介质横向不均匀性;与一般的有限元数值模拟相比,该模型考虑了地球曲率和椭率,合理地规避了有限块体模型假定边界位移为零所引入的误差.计算得出同震位移与GPS观测数据可以很好地吻合.据库仑破裂应力准则和震源参数,计算得出昆仑山口西M_S8.1地震的发生造成了汶川、芦山、改则和当雄地震的发震断层上库仑应力增加,对这些地震的发生起促进作用;而造成玉树和德令哈地震发震断层上的库仑应力变化为负值,在一定程度上抑制了这些断层的地震活动性.此外,计算结果显示地球地形高程、介质非均匀性和椭率对昆仑山口西M_S8.1地震同震变化计算有一定的影响,其中地形和椭率造成的同震位移场相对误差约10%.     

甘肃及其邻区强震发生的倍九日关系

在自然界中以倍九日为时间特征的现象很多,如地球自转中有9 d 周期,日月引潮力中有9 d 周期,地磁活动中有9 d 周期,天气韵律中的9 d 周期等等.因之强震发生时间可能被这些因素调制和触发,故亦带上倍九日期的时间特点.这对临震预报是有参考价值的.本文以甘肃及其附近地区强震的发生日期论证了倍九律的客观存在性.     

THE METHOD OF CONSTRUCTING IONOSPHERIC TEC BACKGROUND FIELD BASED ON SVR MODEL

There are many factors related to the variations of TEC, and the changes of TEC caused by earthquake only occupy a small portion. Therefore, it is vital how to exclude the ionospheric interference of non-seismic factors accurately in the process of seismic ionospheric anomaly extraction. This study constructed a TEC non-seismic dynamic background field considering the influence of solar and geomagnetic activities. Firstly, the TEC components of half-year cycle and annual cycle are extracted by wavelet decomposition. Then, it establishes a regression model between TEC in which periodic factors are removed and solar activity index, geomagnetic activity index with SVR method(support vector regression)in non-seismic period. Finally, based on the constructed model, the solar activity index and geomagnetic activity index is used to reconstruct aperiodic components of TEC in earthquake's period. From the reconstructed aperiodic components of TEC plus the half-year periodic components and annual periodic components of TEC in the same period, the non-seismic dynamic background field is obtained. Comparing the residuals relative to original TEC values in non-seismic dynamic background field and traditional sliding window background, there are apparent monthly periodic change and semi-annual periodic change in the residuals of sliding window background, which can have obvious impacts on the subsequent seismic ionospheric anomaly detection. In order to test the validity of seismic TEC anomaly detection based on the background field construction method, this paper investigated the long time series TEC anomalies near Wenchuan city(30°N, 100°E)from March 1 to September 26 in 2008. It is found that under the condition of non-seismic disturbance such as solar activity and geomagnetic activity, TEC abnormal disturbance is rarely detected by non-seismic dynamic background field method, when compared with the traditional sliding time-window method. And before the earthquake, more TEC anomalies were detected based on the proposed method, also, they were more intense than those extracted by sliding window method. Therefore, the TEC background field construction method based on SVR(support vector regression)has superiorities in both system errors elimination, which are caused by solar, geomagnetism, the non-seismic ionospheric disturbance events and periodic fluctuations of TEC, and in reducing the false alarm rate of seismic TEC anomaly. Moreover, it can also improve the seismic TEC anomaly detection ability. In addition, this paper analyzed the time-spatial distribution of TEC anomaly before three earthquakes on May 12, August 21 and August 30, 2008. They were mainly negative abnormal perturbations and often distributed on the equatorial side of epicenter.     

基于MODIS数据的伽师—阿图什交界MS5.8地震热红外异常检测研究

以2011年8月11日在伽师—阿图什交界处发生的5.8级地震为例,利用MODIS的LST产品数据,采用STL分解法有效地去除地表温度时空数据中的年变趋势及季节因素周期性的影响,对其余的残余项进行GESD异常检测,并分析2008年1月1日至2013年1月1日的LST异常及其他地震的关系数据,研究结果表明:(1)地表温度的变化具有明显的时空变化趋势;利用STL分解法可以看出震前存在明显的热红外异常,增温现象经历了"出现-扩大-分散增温-增温幅度达到极值-消失-发震"等几个阶段。(2)发震前四个月研究区周围存在明显的热红外异常,2月10日发震断层周围出现大面积异常,异常特征持续2个月后的4个月发震,峰值距发震时刻时间间隔较长。(3)余震分布与断裂带和热红外异常分布特征相关,震后大部分余震主要分布在主震发生的震前出现热红外异常的断裂带附近。(4)通过对比同地区相似震例发现,本次地震与2018年9月4日伽师县M_S5.5地震的热异常特征有许多共同点,其中相同的峰值距发震时刻的时间间隔具有一致性,为震前热红外异常特征的归纳提供典型的参考信息。该次地震热红外异常显著,进一步验证了...     

汶川地震中甘肃滑塌灾害特征及减轻对策刍议

汶川地震在甘肃南部造成了极为严重的滑塌灾害。本文在武都区附近地震滑塌灾害统计研究的基础上,阐述了其主要类型和发育特征;论述了甘肃地震滑塌灾害的展布主要受地形、岩性、地震烈度、人类工程活动和植被发育程度等因素影响,在空间上分布很不均匀。地震烈度高的陇南灾区地震滑塌密度相对较大;节理发育的厚层(块状)岩层滑塌较为突出;黄土滑塌较为突出。进而提出了山区地震滑塌灾害减轻的注意事项以及甘肃省不同区域滑塌灾害减轻对策。