单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数)的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q0和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q0值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q0值存在明显差...     

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数）的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q_0和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q_0值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q_0值存在明显差异,如果这些差异可以看作是构造上横向差异的表现,那么,如果选择方位分布好的一定数量的地震,而记录台站在研究区又具有合适分布,利用这些观测得到的     

鄂尔多斯块体Lg尾波衰减及其分布图像

利用32个地震台站记录到的19次地震事件共487条垂直方向数字化波形记录,采用单台记录叠加频谱比法(SSR法)计算得到了每条地震记录在0.6～10Hz范围内共51个频率点的Lg尾波Q值,并统计得到了鄂尔多斯块体Lg尾波衰减的频率依赖关系.同时,利用遗传算法计算得到了鄂尔多斯块体Lg尾波在频率为1Hz处的衰减(Q0)值、频率依赖指数(η)值的空间分布,并计算了其误差的空间分布,讨论了成像分辨率.结果表明,鄂尔多斯块体虽然是一个稳定构造地区,但其Lg尾波Q0值低于加拿大地盾、西伯利亚地台的Q0值,其η值大于加拿大地盾、西伯利亚地台的结果,且其Q0值、η值具有横向不均匀性的特征.Q0值的空间分布与地震活动、地热流值分布具有较好的一致性.     

华北地区Lg尾波衰减研究--Lg尾波Q的测量

利用1989～1998年间发生在中国华北地区ML≥3.0级的地震事件,华北遥测台网以及数字化台网记录到的信噪比较高的Lg尾波时间序列,经过滤波、消除背景噪声等预处理,采用单台记录叠加频谱比法,得到传播路径上Lg尾波Q0（Q=Q0fη, Q0是1Hz的Q值,η是Q值与频率相关系数）,进而获得该地区Q0和η的空间分布. 测量结果表明,华北地区地壳Lg尾波Q0值分布存在显著的横向不均匀性,这种不均匀性与该地区地壳的速度分布基本一致,表现为与该地区地表地质特征明显的一致性,即传播路径位于太行山隆起和燕山隆起区为高Q0值分布;传播路径位于冀中坳陷和黄骅坳陷等平原区表现为低Q0值;传播路径位于隆起区和坳陷区二者之间,其Q0值也介于二者之间,说明华北地区的地壳结构没有很大的阶跃式变化而使波导遭到破坏,Lg尾波Q0值基本上反映了地壳内介质滞弹性的固有衰减.     

云南及周边地区Lg尾波Q值的分布特征

收集了昆明台1990～2000年间大于4.0级的地震宽频记录资料,以及分布在云南境内的23个昆明数字化台网1999～2000年的资料,使用单台叠加谱比方法处理了280个Lg尾波信号. 在假定Lg尾波Q与频率f有Q =Q0fη关系的基础上,计算出各射线1Hz时的Q值及频率相关因子η. 在此基础上,运用反投影技术反演得到云南及周边地区0.5°×0.5°网格内的Q0和η的分布图像. 结果表明：云南及周边地区的Q0在150～300之间变化,滇东地区的Q0明显高于滇西地区;η的变化范围在0.3～0.8之间,绝大部分地区η的变化范围为0.5～0.6.     

新疆及周边地区Lg尾波的Qem值分布

首先运用叠加谱比法, 对新疆地区22个数字化台网台站、乌鲁木齐台站以及周边的7个台站1999～2003年上半年所记录的1 156个宽带垂直记录,进行了处理, 得到了与各射线相对应的Q0值（1 Hz处的Q值）和频率相关因子eta;. 在此基础上, 应用反投影技术, 得到了新疆地区1deg;times;1deg;网格的Q0值和eta;值的分布图象. 结果表明: 在塔里木地台及西伯利亚地台边缘,Q0值较高,为300～450; 而在南部的西昆仑褶皱系、松潘甘孜褶皱系,Q0呈现出低值,在150～250的范围内变化;在北部的准葛尔褶皱系和天山褶皱系,Q0现出较低的值,在250～300的范围内变化,eta;值的变化范围为0.5～0.9.       

中国大陆及邻近地区Lg尾波的Q值分布

10个中国数字地震台网(CDSN)台站和5个全球地震台网(GSN)台站所记录的785个浅源地震的宽带垂直分量, 被用来研究中国大陆及邻近地区Lg尾波的衰减特性. 首先运用叠加谱比法对各记录进行处理, 得到与各路径相对应的椭圆内Lg尾波的Q0(1 Hz处的Q值)和频率相关因子η的平均值. 进一步应用反投影技术, 得到Lg尾波的Q0值和η值的成像图及其误差分布. 结果表明, 在所研究的范围内, Q0在200～500的范围内变化. 最低的Q0发生在滇藏地区; 最高的Q0发生在西伯利亚地台的南端. η值的变化范围在0.3～0.8之间. 对于所研究的大部分地区, η值呈现出与Q0值的反向变化关系.     

四川及邻区Lg尾波的Q值分布特征

首先利用叠加谱比法，对成都数字地震台网的12个台站及中国数字地震台网的5个台站所记录的504个宽带垂直分量进行分析，得到与各路径相对应的椭圆内的Lg尾波Q0和η的测量值，再应用反投影技术反演得出四川及邻区Lg尾波Q0和η的分布图像。结果表明：Q0值的分布与构造活动性紧密相关，在所研究的范围内，Q0值在225～400的范围内变化。低的Q0值(225～250)发生在安宁河断裂、龙门山断裂和鲜水河断裂的交汇区域，以及由安宁河断裂和则木河断裂等多条断裂所组成的南北向断裂带；在川东的四川盆地，Q0值有所升高，在250～300的范围内变化；在所研究区域东南部的扬子地台，Q0值呈现出350～400的较高值。叩值在0．4～0．8的范围内变化。绝大部分地区的叩和Q0反向相关。     

中国大陆及邻近地区Lg尾波的Q值分布

10个中国数字地震台网(CDSN)台站和5个全球地震台网(GSN)台站所记录的785个浅源地震的宽带垂直分量, 被用来研究中国大陆及邻近地区L_g尾波的衰减特性. 首先运用叠加谱比法对各记录进行处理, 得到与各路径相对应的椭圆内L_g尾波的Q₀ (1 Hz处的Q值)和频率相关因子η的平均值. 进一步应用反投影技术, 得到L_g尾波的Q₀值和η值的成像图及其误差分布. 结果表明, 在所研究的范围内, Q₀在200~500的范围内变化. 最低的Q₀发生在滇藏地区; 最高的Q₀发生在西伯利亚地台的南端. η值的变化范围在0.3~0.8之间. 对于所研究的大部分地区, η值呈现出与Q₀值的反向变化关系.     

川滇地区Lg波Q值层析成像

利用云南和四川数字地震观测台网记录的数字化地震资料,开展了川滇地区不同频率的QLg层析成像研究,反演结果的空间分辨率小于100 km.反演结果表明,川滇地区介质的横向不均匀性强烈,QLg高低值差异显著.川滇地区显著的高衰减区有川滇菱形块体的东南边界(即沿鲜水河至安宁河以及思茅—澜沧—普洱区),滇西北地区、龙门山断裂以西松潘—茂文地区、巴塘及理塘强震区等,Lg波高衰减区的分布与构造活动强烈、强震活动或大震破裂造成介质破碎区、低速区等相关,表明构造活动强烈或大震破裂造成的介质破碎、热物质沿活动断裂上涌等可能是川滇地区低QLg的主要成因.显著的低衰减区有川东盆地、滇东南地区以及金沙江、怒江断裂的中段区域,滇中块体内部也呈现出相对的低衰减特征.Lg波低衰减区与地震活动性弱、速度正异常等相关,表明川滇地区Lg波的低衰减区与地壳变形、地震活动性及水热活动弱、块体稳定等有关.     

地下核爆炸Lg波的激发机制

地下核爆炸Lg波的激发机制,目前尚未十分清楚.其中主要观点之一是源区附近由补偿线性矢量偶极源（CLVD）激发的Rg波的散射形成的S波是Lg波能量的主要来源.本文利用理论地震图模拟方法,基于东哈萨克斯坦地区速度模型,分析比较了东哈萨克斯坦地壳速度模型下的爆炸源、张裂源及CLVD源对区域震相Lg波的影响.结果表明,从能量的角度来看,CLVD源是激发Lg波的主要因素.模拟计算结果也进一步证实了CLVD源激发的Lg波振幅谱具有低谷点的特征源自于该震源所激发的Rg波;在此基础之上,检验了Patton提出的估算震源埋藏深度的经验公式.结果发现,该公式仅适用于震源埋藏深度较浅的情况（<500m）.这些结果对于进一步理解及更好地利用Lg波具有重要理论指导意义.     

华北地区Lg尾波衰减研究--Lg尾波Q0地震成像

利用单台记录叠加频谱比法测量出的华北地区560余条单台传播路径上平均Lg尾波Q0值数据（Q0是1Hz的Q值）,采用随机褶积模型和奇异值分解法,重建该地区地壳中Q0的横向变化.结果表明,华北地区地壳中Lg尾波Q0值分布具有显著的横向不均匀性,这种不均匀性与地质构造明显相关,块隆区具有较高的Q0值,例如,燕山造山带、太行山块隆、鲁西隆起;华北平原区表现为低Q0值分布,例如冀中坳陷、黄骅坳陷、济阳坳陷,二者界限分明.结合研究区内的大地热值分布研究表明,低Q0值区大都处于高热流区,这可能是地壳内热物质的活动有关.虽然华北地区Lg尾波Q0值高、低分区明显,但是,从总体上应该属于低Q0值异常区,也就是说,该区的地壳是高地震波衰减区,这可能是该地区受太平洋板块和欧亚板块的相互作用而使地壳减薄,热物质上升造成的结果.     

Barotropic wind-driven circulation patterns in a closed rectangular basin of variable depth influenced by a peninsula or an island

We study how a coastal obstruction (peninsula or coastal island) affects the three-dimensional barotropic currents in an oblong rectangular basin with variable bathymetry across the basin width. The transverse depth profile is asymmetric and the peninsula or island lies in the middle of the long side of the rectangle. A semi-spectral model for the Boussinesq-approximated shallow water equations, developed in Haidvogel et al. and altered for semi-implicit numerical integration in time in Wang and Hutter, is used to find the steady barotropic state circulation pattern to external winds. The structural (qualitative) rearrangements and quanti2tative features of the current pattern are studied under four principal wind directions and different lengths of the peninsula and its inclination relative to the shore. The essentially non-linear relationships of the water flux between the two sub-basins (formed by the obstructing peninsula) and the corresponding cross-sectional area left open are found and analysed. It is further analysed whether the depth-integrated model, usually adopted by others, is meaningful when applied to the water exchange problems. The flow through the channel narrowing is quantitatively estimated and compared with the three-dimensional results. The dynamics of the vortex structure and the identification of the up-welling/down-welling zones around the obstruction are discussed in detail. The influence of the transformation of the peninsula into a coastal island on the global basin circulation is considered as are the currents in the channel. The geometric and physical reasons for the anisotropy of the current structure which prevail through all obtained solutions are also discussed.Dedicated to Professor L.A. Mysak on the occasion of his sixtieth birthday.     

Exact computation of Feynman-type integrals involving Gaussian random fields

We calculate explicitly some expectations (integrals over Hilbert spaces) of functionals of Gaussian random fields. Our work is inspired by the formulas for the harmonic oscillator. We also show how to do similar calculations by considering continuum limits of sequences of coupled harmonic oscillators. The results obtained in this work have applications in the study of random media, renormalization and scaling, and in engineering perturbation analysis.     

Passive tracers in a general circulation model of the Southern Ocean

Passive tracers are used in an off-line version of the United Kingdom Fine Resolution Antarctic Model (FRAM) to highlight features of the circulation and provide information on the inter-ocean exchange of water masses. The use of passive tracers allows a picture to be built up of the deep circulation which is not readily apparent from examination of the veloCity or density fields. Comparison of observations with FRAM results gives good agreement for many features of the Southern Ocean circulation. Tracer distributions are consistent with the concept of a global “conveyor belt” with a return path via the Agulhas retroflection region for the replenishment of North Atlantic Deep Water.     

Wind-induced baroclinic response of Lake Constance

We present results of various circulation scenarios for the wind-induced three-dimensional currents in Lake Constance, obtained with the aid of a semi-spectral semi-implicit finite difference code developed in Haidvogel et al. and Wang and Hutter. Internal Kelvin and Poincaré-type oscillations are demonstrated in the numerical results, whose periods depend upon the stratification and the geometry of the basin and agree well with measured data. By solving the eigenvalue problem of the linearized shallow water equations in the two-layered stratified Lake Constance, the interpretation of the oscillations as Kelvin and Poincaré-type waves is corroborated.