中国的空间环境研究与空间环境预报

本文主要介绍我国在空间环境研究与空间环境预报方面的进展, 包括空间环境资料和模式的收集、研究与应用; 空间环境与航天器的相互作用及其对航天器的影响; 以及空间环境预报方法和预报技术等的进展     

地球空间环境及预报

地球空间是人类赖以生存、发展的重要保护层．地球空间环境的变化,特别是爆发性活动──空间暴,对输电系统、航天安全、无线电通信、导航、全球定位系统、生产活动及生态环境有很大影响．因此,对地球空间环境变化进行预报有重要意义．这项工作已引起不少国家学者和政府部门的重视,在环境探测和理论研究方面已取得不少成果．中国应抓住机遇,加强组织和规划,加强国际合作,发挥自己的优势,建立和完善地面观测系统,争取在２１世纪初实现准确实时的地球空间环境预报．     

地球空间环境及预报

地球空间是人类赖以生存、发展的重要保护层．地球空间环境的变化，特别是爆发性活动──空间暴，对输电系统、航天安全、无线电通信、导航、全球定位系统、生产活动及生态环境有很大影响．因此，对地球空间环境变化进行预报有重要意义．这项工作已引起不少国家学者和政府部门的重视，在环境探测和理论研究方面已取得不少成果．中国应抓住机遇，加强组织和规划，加强国际合作，发挥自己的优势，建立和完善地面观测系统，争取在２１世纪初实现准确实时的地球空间环境预报．     

未来城市地下空间探测的关键技术——大陆气枪震源

近年来,我国不断加快的城市化进程加大了各级城市对地下空间的利用需求.因此,探明城市地下空间,对城市的快速发展至关重要.在国家与社会对城市施工更安全、更环保的作业要求下,炸药等地球物理勘探的传统震源已经无法继续满足在城市内完成地下空间探测任务的需求.为了探寻可供城市勘探使用的新型震源,2017年12月14—15日,我们在南京市区的羊山公园内,开展了大陆气枪震源在城市中的首次试验.本次试验采用容量为4.1 L的气枪震源,结果显示其在城市小规模水体中激发的脉冲信号处于25~35 Hz频段内,振荡信号处于4~7 Hz频段内,信号可重复性与信噪比极高,可对半径2.5 km范围内的城市地下空间进行有效探测,试验过程不对城市运行与居民生活造成影响.大陆气枪震源在城市中的成功试验,突破了在城市内开展传统地球物理探测的限制,可有效满足对地下空间探测的技术需求,在我国城区水体规模庞大的背景下,大陆气枪震源有望成为解决未来城市地下空间探测的关键技术.

     

华北地区强震前兆空间动态场中短期综合预报研究

通过８０多种测震学指标的筛选和多种稳定性试验,探索以一种新的指标筛选法－“对比筛选法”选取地震学单参数,在此基础上提取地震学综合预报指标Ｐ值。由此,发展了一种新的测震学的定量综合预报方法ＳＱＩＰ。同时研究了非测震学前兆综合指标ＰＰ值的确定和应用效果检验及其空间扫描的动态显示,尝试了震兆指标和前兆指标联合应用于地震预报的研究。以动态的思维逻辑不断追踪地震活动的异常行为,判定地震在中短期的危险地点。就     

地震空间分布多分维数的计算及初步应用

本文简要介绍了计算多分维数的推广G-P法;讨论了无标度区的选取,认为无标度的上限受边界效应的影响,下限受定位精度的限制;最后给出中国东部几个地区的地震多分维谱及其随时间的变化,结果表明,这些地区的中强震之前多分维数D_q(q=-2,0,2)均有下降过程,特别是q<0的D_q值在震前有明显变化(变化幅度在0.4以上)。这显示D_q谱较好地揭示了震前地震空间分布的演化。     

基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法研究

本文提出一种基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法（SDF算法）.SDF算法在分析目标区域内不同观测站空间观测差异的基础上,通过引入观测差异曲面函数构造质量控制方程.同时,为权衡质量控制中的两类统计错误,提出均方根检错率概念（MSR）,结合均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和纳什效率系数（NSC）共同检测SDF算法的有效性.利用SDF算法对国家气象中心提供的14个地面观测站2005-2014年02：00、08：00、14：00、20：00定时气温观测资料进行质量控制分析,并与反距离加权法（IDW）和空间回归检测法（SRT）进行对比.试验结果表明：通过多组独立测试,SDF算法的质量控制效果均优于IDW算法和SRT算法,具有稳定性高、适应性强的特点,但三种方法均受观测台站密集度和地形地貌影响.

     

中国空间风暴探测计划和国际与日共存计划

本文首先概要地介绍了国际与日共存（International Living With a Star, ILWS）计划的目的、组织机构及ILWS第一次和第二次工作会议的情况.中国国家航天局于2003年4月正式参加了ILWS计划,并参加第一次和第二次工作会议.中方代表在会上提出了中国参加ILWS的建议,报告了中国新提出的“空间风暴探测计划”.现双星计划已被列为2006年以前的ILWS项目,“空间风暴探测计划”已被列为ILWS第一阶段的重要项目.本文概要地介绍了空间风暴探测计划项目的需求,主要目标和研究内容,有效载荷、轨道方案以及空间风暴计划的进度计划等.     

中国空间天气研究进展

空间天气指太阳、行星际空间和地球空间(地球磁层、电离层、热层和中高层大气)的状态及其变化,它能够影响到天基和地基技术系统的运行和可靠性,危及人类的生存.空间天气计划包括观测和资料分析,研究和数值建模,预报和服务.本文评述了近十年来我国空间天气研究中的一些重要成果.     

地球空间双星探测计划

地球空间双星探测计划包括两颗小卫星,将分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的近地赤道区和近地极区.双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区探测场和粒子的时空变化;研究磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴的触发机制及磁层空间暴对太阳活动和行星际扰动的响应过程;建立地球空间环境的动态模式.为了实现科学目标,赤道卫星和极区卫星上各载有9台探测仪器.赤道卫星的轨道是:近地点550km,远地点60000km,倾角约2.5°;极区卫星轨道是:近地点350km,远地点25000km,倾角约90°左右.为了使双星计划与欧空局ClusterⅡ相配合,赤道卫星计划于2002年12月发射,极区卫星计划于2003年6月发射.双星计划与ClusterⅡ相配合,可形成地球空间6点探测计划,这将成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划.     

华北强震时-空变化某些特点与近期强震活动趋势

本文利用华北丰富的震史资料,分析该区强震活动时-空变化某些特点。并以此为依据,对近期强震活动趋势作出判断。文章最后部分还对华北地区最近两个活动期的强震活动水平的巨大差异的可能原因,从构造和介质条件等方面作些初浅讨论     

全国环境剪应力场动态变化与强震活动研究

通过采用陈培善等深入研究地震震源谱特征得到的地震短周期体波震级m_b和地震矩M_o与环境剪应力值的关系,测算地震剪切应力强度值f_o的方法,以及由中小地震近震震级M_L和面波震级M_S估算f_o的方法,对1993年至1998年1月发生在全国(包括台湾地区)m_b≥3.8,M_S ≤5.9 地震计算得到地震震源处的相对剪切应力强度f_o值,并确定出环境剪应力场高值分布区,对高剪应力值分布区与主要活动断裂、强震活动的相关关系进行了分析研究,对全国未来1~3年强震危险区及其危险性进行了预测。     

日冕物质抛射—空间天气的扰动源

日冕物质抛射是引起空间天气扰动的重要起因＿本文对日冕物质抛射的一般参量和形态、它与其它太阳活动现象的关系、它在行星际空间的表现以及它导致的地球空间环境扰动的研究进展作了介绍和讨论     

航天器工作的地磁环境

航天器工作环境中的地磁场可以用于定向和姿态控制，为空间飞行提供了一个天然的坐标系，但地磁场与带电、带磁的航天器相互作用又在一定程度上影响着航天器的运动参数（如自旋、定向、轨道等），地磁场的变化，特别是磁暴和亚暴期间剧烈的磁场扰动会对航天器的正常运行和航天器仪器的有效工作造成重大影响，与磁场变化相伴随的磁层、电离层扰动，高能粒子流对航天器的工作、空间通讯、对宇航员的安全都可能有严重影响。磁扰期间，中性大气的密度、温度的变化也会影响航天器的轨道和姿态，本文从地磁场结构和变化综合评价航天器工作的地磁场环境，为航天器利用地磁场和防护地磁场变化带来的有害影响提供一些背景材料。     

华南沿海地区地震环境特征的定量研究及其在地震区划中的应用

以华南沿海地区为研究区 ,将Bayes公式应用于地震环境特征与地震事件的相关性定量化研究中 ,在GIS技术的支持下 ,由统计某一因素不同类型所占的面积及发生在其上的中强地震数 ,得到地震发生的后验概率。为评价地质及地球物理各因素与地震关系的相对重要性 ,引入了系统工程学中的层次分析方法 ,最终得到研究区内以累积概率为指标的地震综合危险图 ,据此将研究区划分为内带与外带     

中国的地质环境与隐伏矿床

从地质学的角度我们认识到东西向构造带的重要,通过地球物理资料解释,表明我国存在南北向梯级带．中国大陆是由多个块体拼合而成的,它具有“东西成带,南北分块”的特征．如果将阴山-燕山、秦岭-大别和南岭三条东西向构造带,大兴安岭-太行山-武陵山、贺兰山-龙门山南北带两条南北向梯级带以及松潘-甘孜、柴达木两个三角地区统一来考虑的话,可以用“三横、两竖和两个三角”来形象地比喻中国大陆宏观构造特征．它们与矿产资源的分布有着密切的联系     

中国的地质环境与隐伏矿床

从地质学的角度我们认识到东西向构造带的重要,通过地球物理资料解释,表明我国存在南北向梯级带．中国大陆是由多个块体拼合而成的,它具有“东西成带,南北分块”的特征．如果将阴山—燕山、秦岭—大别和南岭三条东西向构造带,大兴安岭—太行山—武陵山、贺兰山—龙门山南北带两条南北向梯级带以及松潘—甘孜、柴达木两个三角地区统一来考虑的话,可以用“三横、两竖和两个三角”来形象地比喻中国大陆宏观构造特征．它们与矿产资源的分布有着密切的联系