首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 265 毫秒
1.
磁化岩石层产生的磁场是利用磁场观测研究地球发电机过程的最主要障碍之一。基于对球面各向同性随机矢量场及其空间两点关联张量的认识,建立了球面各向同性磁化岩石层的统计模型。结果表明,如果岩石层的剩余磁化强度和磁化率均为球面各向同性,那么在地表观测到的岩石层磁场由球面各向同性和准各向同性两个部分组成。因此,即使统计性质最简单的磁化岩石层,其产生的磁场的统计性质也要复杂得多。  相似文献   

2.
把磁场观测数据向导电区域延拓,是地球电磁学的经典问题之一.从准静态近似和非零矢势规范的电磁场方程出发,依据矢量的球面分解唯一性定理,本文建立支配三维非均匀电寻率分布全球地慢中的环型场、极型场和电位势场的耦合方程组烤虑地球深部研究对认识全球地幔非均匀性横向变化尺度的限制,提出横向缓变意义下三维非均匀地幔中电场和磁场的摄动理论,其零级近似不要求电导率分布一维球对称.作为零级近似可解的例证,研究了地幔深源极型场的反扩散问题,在利用地面磁场观测反演到核幔边界时,可以考虑地幄横向非均匀性影响.  相似文献   

3.
地球深部研究(SEDI)已经揭示出地幔中的温度和密度在大尺度下的三维非均匀结构,而地幔的电性结构是敏感地依赖于地幔的热状态的.对由地球发电机产生的非定常深源电场和磁场,在三维非均匀地幔中的扩散问题作3系统的探讨.根据球面矢量场的Helmholtz 分解定理,将支配的Maxwell 方程组分解为位势场Φ、环型场T 和极型场S 的基本耦合偏微分方程组,并利用张量球谐函数展开,得到该方程组的谱表示.以此,作为进一步研究核幔电磁耦合理论的必要基础.  相似文献   

4.
标量CSAMT只适合一维及测量方向与构造方向垂直的二维情况,对于复杂的三维地电结构,CSAMT需采用张量测量。本文试图采用矢量有限元法实现三维张量CSAMT的正演模拟。为了验证算法的正确性,本文在层状介质中计算了三维CSAMT远区的电场,磁场及阻抗张量,并且与层状介质中的理论解进行了比较,接着还模拟了均匀半空间中含有三维异常体的模型,并且分析了四个阻抗张量、视电阻率及阻抗相位的响应特征。得出如下结论:采用矢量有限元法来模拟三维张量CSAMT,其电磁场及阻抗张量的实虚部计算精度都比较高,并且该方法本身满足电场法向不连续,不用进行散度校正。  相似文献   

5.
前言各地的地磁正常场是由地球深部(主要是地核)的电流系统产生的;一般又认为它由两部分组成,即中心偶极磁场和非偶场。前者根据n=1的三个球谐系数(g_1~0、g_1~1和h_1~1)、各地的地理座标和中心偶极子磁场表示式计算;后者为各地的地磁正常场减去相应的中心偶极磁场。  相似文献   

6.
基于均匀的、各向同性的半无限弹性体的点状载荷模型引起周边垂向位移场变化的解析解,本文推导了水平倾斜场的解析解计算方法,给出了二维、三维不规则形状载荷对地面或地下某点的垂直位移和水平倾斜的解析解计算方法。并对比分析了质点简化模型和不规则模型的差异性。最后给出了据不规则形状载荷模型得到的近场垂直位移以及水平倾斜场的展布特征。研究结果表明,相对质点简化模型,不规则载荷模型对近场的刻画具有一定优势;二维不规则形状载荷模型的建立可将载荷散点化后将矢量叠加进行计算;三维不规则形状载荷模型在载荷散点化后,通过赋予散点的不同权重进行载荷重新分配,然后用矢量计算法获取位移场的变化;在二维和三维不规则载荷散点化后的矢量叠加过程中都存在着较明显的收敛过程,表明该计算方法的正确性和可行性。  相似文献   

7.
在国际参考地磁场(IGRF)模型中,高阶球谐系数比低阶系数小得多,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计. 但是,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响. 本文根据第八代IGRF模型,分析了IGRF 1945~1955中高阶球谐系数的异常特征对长期变化的影响,然后用修正IGRF模型估计并改正了这些影响. IGRF高阶项随深度增加而迅速增大,所以高阶系数的误差对深部磁场位形和磁场能量的计算有不可忽视的影响,对核幔界面流动状态的推断和地核半径的地磁估计有更为重大的影响.  相似文献   

8.
本文提出一个新算法,用来高精度计算三维不均匀地球模型中地震位错引起的地表以及空间固定点同震重力变化.具体地说,我们首先把实际三维不均匀地球分解成球对称地球模型和对应的横向不均匀增量,分别进行计算,二者对应的计算结果分别称为球对称解和三维响应.由于球对称解可直接利用球对称地球模型位错理论计算得到,本文的目标是计算三维响应即地球的横向不均匀结构对同震重力变化的影响.然后,我们把三维响应再分为震源的响应和地球横向不均匀结构的响应,它们可分别借助对震源函数的扰动以及对平衡方程式的变分求解.本文推导出六个特殊点源位错引起的地表以及空间固定点同震重力变化计算公式(一个垂直走滑位错,两个相互垂直的倾滑位错,三个开裂位错),对这些公式进行适当组合就可以计算任意位置任意类型位错产生的同震重力变化,对应的计算公式同步给出.接着,依据36阶P波速度模型,我们利用岩石试验经验关系式推导出三维S波速度模型,密度模型,位场模型以及重力模型.最后,利用上述三维模型,本文计算出三种典型类型的点源位错产生的同震重力变化,结果显示三维响应与位错类型,震源深度都有关系,其最大响应占球对称解的0.5%左右,且在所有影响因素中S波速度模型影响最大.数值结果同时表明,三维响应中震源的响应与地球横向不均匀构造的响应处于同一量级.本文给出的地表和空间固定点同震重力变化计算公式可分别高精度解析地表重力和卫星重力观测数据(GRACE、GOCE等),提高大地测量数据理论解析水平.  相似文献   

9.
地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现有的潮汐(或运动海水)感应电磁场正演计算方法普遍存在难以精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的问题,从而降低潮汐感应电磁数据的解释水平.为解决此问题,本文开发了一种基于四面体单元的潮汐感应电磁场矢量有限元计算方法,具备精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的能力.首先,推导了运动海水感应电磁场满足的边值问题,结合四面体单元,利用矢量有限元计算方法求解了运动海水感应电磁场.然后,利用最新的海洋深度与海底沉积层模型,建立了包含真实海岸线、不均匀陆地与海水电导率分布的地球三维电导率模型,以M2潮汐激励源为例计算潮汐感应电磁场,通过与球谐有限元和积分方程结果的对比,来验证本文方法的正确性.最后,利用计算的高精度M2、N2和O1潮汐感应电磁场信号...  相似文献   

10.
不规则载荷影响地表近场垂向位移和倾斜观测的定量计算   总被引:5,自引:2,他引:3  
闫伟  牛安福  陈国琴 《中国地震》2015,31(2):297-307
基于均匀的、各向同性的半无限弹性体的点状载荷模型引起周边垂向位移场变化的解析解,本文推导了水平倾斜场的解析解计算方法,给出了二维、三维不规则形状载荷对地面或地下某点的垂直位移和水平倾斜的解析解计算方法。并对比分析了质点简化模型和不规则模型的差异性。最后给出了据不规则形状载荷模型得到的近场垂直位移以及水平倾斜场的展布特征。研究结果表明,相对质点简化模型,不规则载荷模型对近场的刻画具有一定优势;二维不规则形状载荷模型的建立,使得将载荷散点化后再将矢量叠加进行计算成为可能;三维不规则形状载荷模型在载荷散点化后,通过赋予散点的不同权重进行载荷重新分配,然后用矢量计算法获取位移场的变化;在二维和三维不规则载荷散点化后的矢量叠加过程中都存在着较明显的收敛过程,表明该计算方法的正确性和可行性。  相似文献   

11.
董兴朋  杨顶辉 《地球物理学报》2017,60(12):4671-4680
谱元法已成为区域性乃至大陆性尺度地震波场模拟的重要工具.对于区域或大陆尺度层析成像而言,地球曲率不可忽略,此时模拟地震波传播采用球坐标系更为合适.本文从球坐标系下弹性波动方程弱形式出发,基于球坐标系变分原理给出了球坐标系下求解三维地震波方程的谱元法.另一方面,计算Fréchet敏感核是进行全波形反演的关键,本文借助伴随原理,推导了全波走时层析成像三维Fréchet敏感核表达式.为了验证球坐标系下谱元法的精度,我们将数值模拟结果与normal mode方法得到的解析解在1-D PREM模型下进行了对比.同时,我们将此方法应用到华北克拉通区域,以期获得地球内部结构精确成像.基于3-D全球径向各向异性地幔模型S362ANI和3-D地壳模型Crust1.0,我们建立了华北克拉通初始3-D背景模型,并将数值模拟结果与实际观测台站记录波形资料进行对比分析,利用互相关方法提取走时残差,最后给出了Fréchet敏感核在3-D空间中的分布,这些工作为下一步开展球坐标系下三维大尺度全波形反演奠定了基础.  相似文献   

12.
本文给出了从沿球面上大圆的积分值直接反推球面上函数分布的关系式,即得到了球面上大圆的积分变换和反变换对。如利用的是整个大圆的积分,得到的是球面上任何点及其对蹠点上函数的平均值,或者说得到的是球面上函数的偶对称部分。如果进行积分的球面域小于半球面,反演将是唯一的。所得结果可应用于从地震表面波资料反演三维地球内部构造的地球物理问题。  相似文献   

13.
For a given stiffness tensor (tensor of elastic moduli) of a generally anisotropic medium, we estimate to what extent the medium is transversely isotropic (uniaxial) and determine the direction of its reference symmetry axis expressed in terms of the unit reference symmetry vector. If the medium is exactly transversely isotropic (exactly uniaxial), we obtain the direction of its symmetry axis. We can also calculate the first–order and second–order spatial derivatives of the reference symmetry vector which may be useful in tracing the reference rays for the coupling ray theory. The proposed method is tested using various transversely isotropic (uniaxial) and approximately transversely isotropic (approximately uniaxial) media.  相似文献   

14.
内核地球的自转运动和地球固定参考系的研究   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
本文研究了内核地球模型下的地球表面的旋转运动和地球形变场的复数矢量球函数表示,以及外壳固定参考架、地球参考系的理论定义和它们之间等价性的理论证明.同时给出了液体外核(FOC)、固体内核(SIC)和整体地球的转动惯量张量和角动量的具体表达式.在考虑到引潮力位对地球形变场的影响下,研究了地幔相对角动量的具体表述.本文的工作是对前人有关理论的扩展和改进,对进一步研究内核地球自转的动力学理论是非常重要的.  相似文献   

15.
Since the true Earth is 3-D in nature, a three-dimensional (3-D) inversion has clear advantages over lower dimensional inversions. We utilized a 3-D magnetotelluric (MT) inversion code, WSINV3DMT, to obtain a realistic resistivity model using a long period MT data set collected in the Northwest Sabalan geothermal field in Ardabil, Iran. The apparent resistivity and phase curves, the magnetic induction vectors, the impedance polar diagrams and the rotational invariant of impedance tensor, indicate a complex 3-D conductivity structure. After setting up the model parameters and designing the appropriate block discretization, we performed the 3-D inversions for two sets of observed data; one set includes the full MT impedance tensor and another set contains only off-diagonal elements of the MT impedance. The final model was selected according to the relative magnitude of the data misfit and the model norm with respect to various Lagrangian multipliers. The results of this study illustrate the 3-D inversion of the off-diagonal elements of MT impedance tensor is precisely enough to explain the structures related to the geothermal source. The obtained results were compared with the results of available 2-D models and they are then interpreted using all of the geological and drilling data of the area. The main outcome of this study is the precise delineation of the geometry of geothermal source that is located at the center of the study area with a surface coverage of about 7 km2.  相似文献   

16.
The seismic wave field is considerably influenced by local structures close to the source and to the receiver. This applies to sources and receivers situated close to localized inhomogeneities, to structural interfaces, to the earth's surface, etc. In this paper we concentrate our attention mainly to the ray-theoretical radiation patterns of point sources situated close to the structural interfaces and to the earth's surface. In numerical modeling of high-frequency seismic wave fields by the ray method, the interaction of the source with the earth's surface has not usually been taken into account.The proposed procedure of the computation of the radiation patterns of point sources situated directly on structural interfaces and on the earth's surface is based on the zero-order approximation of the ray method, assuming that the length of the ray between the source and the receiver is long. The derived equations are extended to point sources located close to structural interface, to the earth's surface and to thin transition layers using the hybrid ray-reflectivity method, seeervený (1989). The thin layer need not be homogeneous; it may include an arbitrary inner layering (transition layers, laminas, etc.) The only requirement is for the layer to be thin. Roughly speaking, we require its thickness to be less than one quarter of the prevailing wavelength. The hybrid ray-reflectivity method describes well even certain non-ray effects (tunneling.S * waves, etc.). Explicit analytical expressions for radiation patterns for all above listed point sources are found. These expression have a local character and may be easily implemented into computer codes designed for the routine computation of ray amplitudes and synthetic ray seismograms in 2-D and 3-D, laterally varying isotropic layered and block structures by the ray method.Numerical examples of radiation patterns ofP andS waves of point sources situated close to the earth's surface and to a thin low-velocity surface layer are presented and discussed. The explosive point source (center of dilatation) and the vertical and horizontal single force point sources are considered. It has been ascertained that the radiation patterns of point sources depend drastically on the depth of the source below the surface even if the depths vary within one quarter of the prevailing wavelength.  相似文献   

17.
18.
Solute plume spreading in an aquifer exhibits a ‘scale effect’ if the second spatial concentration moment of a plume has a non-constant time-derivative. Stochastic approaches to modeling this scale effect often rely on the critical assumption that ensemble averages can be equated to spatial averages measured in a single field experiment. This ergodicity assumption should properly be evaluated in a strictly dynamical context, and this is done in the present paper. For the important case of trace plume convection by steady groundwater flow in an isotropic, heterogeneous aquifer, ergodicity does not obtain because of the existence of an invariant function on stream surfaces that is not uniform throughout the aquifer. The implications of this result for stochastic models of solute transport are discussed. © 1997 Elsevier Science Ltd. All rights reserved  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号