火山地区重力场变化的数值模拟

推导了火山活动引起的重力变化与地面三维位移场变化的表达公式，讨论了火山活动引起重力场变化的时空分布特征。根据火山活动的特点，采用张开型矩形位错理论模型对火山活动过程引起的地面重力场变化进行了数值模拟，并对一些火山地区观测到的重力变化进行理论解释。     

断层三维滑动速率反演的算法对比

将微粒群优化算法与位错理论模型相结合,采用模拟重力测量数据反演断层三维滑动速率,并比较了该算法与蒙特卡洛法和蚁群算法的反演结果。利用河西地区2001~2004年的GPS数据,对祁连山断层的三维滑动速率进行反演,并与蚁群算法进行比较。结果表明,微粒群优化算法可有效求解断层的三维滑动速率,收敛快、精度高。     

球体位错理论的基本解

位错理论是现代地震学中计算地球内部位错源引起的地表变形的重要理论模型。诸多学者对准静态位错理论模型进行了研究,其中大量工作是在前人给出的基本解的基础上进行的。回顾了位错理论模型的基本物理方程,包括平衡方程、本构关系和泊松方程,并分别推导了无自重、不可压缩、自重可压缩的地球模型下的通解。给出的基本解可以用于进一步理解和计算一维径向分层的地震变形问题。     

基于GPS和水准数据的微粒群算法联合反演祁连山北缘断裂三维滑动速率

将微粒群算法与位错理论模型相结合,采用中国地壳运动观测网络提供的青藏高原地区2001~2004年GPS测量数据和2000~2006年水准测量数据,通过常规定权和附有相对权比的方法对祁连山北缘断裂的三维滑动速率进行联合反演,并与蚁群算法反演结果进行对比。结果表明,微粒群算法收敛速度快、稳定性高,结合经典位错理论模型,是一种可以有效求解断层三维滑动速率反演问题的优化算法,在大地测量反演领域极具应用潜力。     

鲜水河断裂运动引起地表形变的向-位错模型模拟

基于三维向错理论模拟倾角为60°的矩形断层在转动角不同量级和形式下引起的地表形变,分析断层转动对地表形变大小及空间分布的影响。利用向-位错模型,采用数值方法模拟鲜水河断裂带断层滑动与转动引起的地表形变,并与扣除趋势项的2009~2015年的GPS实测结果进行对比。研究表明：1）转动角大小与断层向错引起的地表位移场大小呈正比关系,位移场方向不变,转动方向不同时,地表位移场方向随之改变,大小不变,且断层附近地表位移场影响较大;2）基于向-位错组合模型对鲜水河断裂带模拟结果与GPS结果在大小和方向上均具有较好的一致性;3）鲜水河断裂带表现出一定的旋转特性,存在明显的分段差异性,具有一定的转换构造样式。     

孟加拉湾风暴暴雨的能量分析

利用MMSV3中尺度数值预报模式对2004年5月18-19日造成云南暴雨过程的孟湾风暴进行了数值模拟，在模拟结果与实况较为一致的基础上，利用辐散风和旋转风动能平衡方程，分析盂湾风暴的能量收支和转换特征，揭示孟加拉湾风暴维持的机制及其与外围暴雨增幅的关系。     

改则Ms6.9地震InSAR同震形变场模拟

以InSAR同震形变场为约束,采用各向同性弹性半空间位错模型,利用试错法对2008年西藏改则县扎西错\%M\%s6.9地震断层几何形状进行格网搜索寻优模拟。观测值离散化得到1 010个数据总集,并重采样80次得到80个数据子集,每个子集之间存在微小的噪声差异,采用Bootstrap方法进行80次搜索寻优。首先用单断裂矩形断层模型进行模拟,最大残差为30 cm。然后用双断裂矩形断层模型进行模拟,最大残差为15 cm。双断裂模型反映了观测形变场的基本特征,并与地震资料符合。根据80次搜索寻优得到主断裂倾滑量95%置信区间为1.6~2.4 m。模拟表明,地表变形是主、余震两次破裂的结果。实际观测和数值模拟结果表明,InSAR可以作为监测青藏高原大陆动力学的有效技术。     

0.1THz CARM放大器的计算机模拟与设计

以动力学理论为基础设计了一种工作频率为0.1THz的圆柱回旋自谐振脉塞（CARM）放大器,进行了详细的理论研究分析,同时采用粒子模拟软件进行计算机模拟及参数的优化设计,设计出增益达到26.1dB的放大器。还将粒子模拟结果与动力学理论数值计算结果进行比较和分析,结果发现粒子模拟和理论分析结果基本相吻合,且描述的规律一致,从而从两个方面证明了设计的可行性。     

潮汐线应变观测的地表平面应变状态

提出了由潮汐线应变的组合观测资料获取地表平面应变状态和对潮汐剪切应变进行数值模拟的方法。计算了我国部分潮汐应变观测点的理论应变状态和观测应变状态，并对结果进行了比较分析，为深入研究地震前兆的物理力学机制和观测台网的优化提供理论依据     

地下水数值模拟又添新法

地下水数值模拟又添新法我院青年教授王文科博士的一项博士后研究成果专著《地下水有限分析数值模拟的理论和方法》不久前通过专家评审，有关专家一致认为，这一成果达到了国际先进水平，是国内外关于地下水有限分析法（ＦＡＭ）的第一部专著，这标志着地下水数值模拟又添...     

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基于三维数据的微粒群反演汶川地震同震滑动

采用2008-05-28汶川大地震的GPS三维同震形变数据,运用微粒群算法,结合位错理论模型,反演龙门山断裂的三维滑动速率。结果表明,龙门山主山前边界大断裂、龙门山后山大断裂、龙门山主中央大断裂均呈现逆冲特征,其中,龙门山主中央大断裂还具有右旋走滑趋势;龙门山主中央大断裂的滑动速率最大,且断层的滑动速率与地表同震位移具有同步响应特征。     

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基于GPS和水准资料的西秦岭北缘断裂现今闭锁程度分析

利用2009~2015年GPS速度场和1975~2011年垂直速度场数据,采用TDEFNODE负位错模型对西秦岭北缘断裂各段的闭锁程度、滑动亏损速率进行反演,结合GPS跨断层速度剖面和现今小震分布特征,对西秦岭北缘断裂各段的断裂活动性及地震危险性进行分析。结果表明,西秦岭北缘断裂以左旋走滑运动为主,兼有部分逆冲挤压,断裂各段的滑动速率都低于第四纪以来的滑动速率。其中天水-宝鸡段滑动速率较低,小震分布少,断裂正处于高应变积累阶段,具有高闭锁系数和滑动亏损速率,易于应变能的快速积累,具有发生中强地震的背景条件;锅麻滩段虽然滑动速率较大,但闭锁程度和滑动亏损速率高,小震分布较少,也存在较高的地震危险性;漳县段和鸳凤段滑动速率较大,断裂应力积累相对较弱,闭锁程度和滑动亏损速率均较低,小震分布多,地震危险性较低。     

活动断层运动的重力场反演

阐述了断层错动引起地表重力变化的基本原理 ,给出了弹性半无限空间点源位错到矩形位错引起的重力变化的基本解析式 ,并将结论推广到多个断层。介绍了利用重力变化反演断层运动的基本思路。以滇西实验场作为应用实例 ,对 1996年 2月丽江 7.1级地震发生前后场区内的活动断层运动进行了演算 ,给出了断层位移解 ,并与已有资料相比较 ,结果基本一致 ,但误差分析结果表明本文位错模型还有待于改善。     

南秦岭安康月河拉分盆地的构造发育特征

南秦岭新生代安康月河盆地是北西向石泉－安康－竹山－房县左旋走滑断裂构造带西北端弯月状拉分盆地，论述了该盆地的边界断裂，盆地结构和三代盆地发育演化特征，估算了盆地最大扩张量（1.45km)和主控边界断裂的走滑位错量（2.9km)，分析了盆地主要储能结构秘地震的关系。     

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负位错模型与断层运动图象──确定滇西地震预报实验区的潜在震源区

为了确定断层的滑移区和闭锁区，我们采用闭锁区存在一个负位错和断层两侧的地块相对运动相叠加的模型来模拟断层运动图象，并使用多期大地测量资料反演确定断层的闭锁区。本文采用滇西地震预报实验区的两期大地测量资料和部分跨断层形变观测资料，反演确定了该地区四条主要活动断层的运动图象，从而判断大理、祥云一带为断层的闭锁区，并以此作为确定潜在震源区的标志。     

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遗传算法反演龙门山断裂带断层三维滑动参数研究

利用位错理论模型将遗传算法运用于断层三维滑动参数反演问题的求解,采用川西地区2004—2007年GPS观测数据对龙门山断裂带主要断层的三维滑动速率进行计算分析。结果表明:反演结果在量值上整体较小,与地质结果具有较好的一致性,走滑分量︱U1︱<3.2 mm/a,倾滑分量︱U2︱<1.54 mm/a,张开分量︱U3︱<2.5mm/a,低滑动速率反映断层的闭锁及应力的积累及大地震发生的危险性;局部分量较地质结果偏大,反映实测GPS数据反演结果体现的是断层实时活动状态;遗传算法的全局收敛、不依赖初值等优点使结果更加稳定,而张开分量显示局部不规律性,表现出各子断层空间活动不均匀性。