控制大气污染的一个数学理论框架

讨论了如何利用大气污染的数值预报结果和模式进行大气污染最优控制设计的理论框架问题. 提出了以控制污染源排放量为控制手段的大气污染最优控制问题, 其目的是在事先预报的天气条件下, 通过可行的控制手段使得一个城市的大气污染物浓度在一个选定的地域和时间段内保持在某一可容许的指标之内, 同时又使控制的代价(包括控制导致的工艺提高的耗资或工厂减产的经济损失, 或生活的不便性等)为最小. 基于伴随模式的最优化方法, 推导了求解这一问题的数学方法和相应的计算公式. 由于最优控制方案是根据预报的天气条件计算出来的, 而预报结果都是有误差的, 因此事先计算出的最优控制方案的实施效果会受到天气条件预报误差的影响. 利用伴随算子模式方法, 给出了这一问题的一个近似的却高效的算法, 可以计算不同时刻和地点预报的风场、温度场和污染物初值的不确定性对最优控制效果的影响.     

“石”里乾坤

璀璨夺目的钻石,典雅华贵的红宝石,魅力神奇的蓝宝石,青翠欲滴的祖母绿,绚丽多彩的金绿宝石,晶莹剔透的水晶,温润细腻的和田玉……自古以来,这些美丽炫目的宝石作为饰品受到广大女性的青睐。宝石是物质承受了剧烈沸腾、炽热的熔炼、无法缓和的巨大压力、不可避免的碰撞与爆燃,     

地震预报:农业小镇是它的钥匙吗?——科学家们寻找圣安德烈斯断层上帕克菲尔德地区的预报线索

在加利福尼亚的帕克菲尔德,大多数的夜晚,当大气条件比较好的时候,哈曼(DuaneHamann)都沿着满是灰尘的弯弯曲曲的公路驱车登上加利福尼亚中部的这个农场边缘的一个小山顶,这里有一个褐色的小屋,他打开小屋的门锁,然后开动一个大功率的激光器。从这个山顶的高处,哈曼可以看到各个方向的安静的山丘群,从南边的精心种植的环C 型大农场到山丘下面只有一间房子的学校——他是这个小镇唯一的教师,再到橡树点缀     

地震预报成功与失败的讨论

地震过程的复杂性、地壳深度的不可入性、地震事件的小概率性,导致地震预报是仍未解决的世界难题.通过广东及邻区震情处理事件的回顾,以及我国大震的预报成功与失误的例子分析,简述我国地震预报的困境和亟待解决的问题,指出地震预报目前或相当长的时间都无法做到精确的三要素的预报.然而,不太精确的地震预报应是地震工作者奋斗的目标,也是社会的需要,必须坚持中国特色的地震预报道路.     

“宝石帝王”系列之 最热情的帝王——红宝石

红宝石把明媚的色彩定格于传世的永恒,将无数美好集于一身,它那完满美丽、奇幻夺目的姿态被无数人铭记与崇拜。他周身闪烁的如血液般的红色,仿佛象征着生命的律动、激情的迸发、活力的喷涌。正是那奔涌的红色,犹如激越的华彩颤动着人们的心弦,正是那奔涌的红色让他有了指点江山、挥斥方遒的帝王般的洒脱与豪迈。他用坚硬的身躯记录着沧海桑田、世事变幻,用火一般的热情点缀着世间的落寞与寂寥、繁华与喧嚣……他们是腐化堕落的象征,他们是高贵圣洁的代表;他们镶嵌在帝王的冠冕上装饰着皇室的威严,他们佩戴在情人的胸前点缀着真挚的爱情。世人的赞美给了他们无限的荣耀,他们被誉为宝石界的五大帝王。本栏目“天下奇石”之“宝石帝王”系列,带您一同感受无上尊崇的顶级宝石的世界,领略璀璨光芒下帝王级宝器的别样传奇。     

用随机模型对非均匀地质体的位场计算

本文甘非均匀物体的磁法与重力勘探直接问题的解,从物体模型和模型引起异常的棍率描述的观点进行了讨沦.付有限物体上的非稳定地球物理场基本特性的确定,提出了三种随机模型:线性的,有任意分布的物理特性和固定源的几何形状;非线性的,有随机参数的单一物体:一个无规则源的集合.由于对那些模型已有非均匀性结构的形式化描述的方法,所以导出的表达式使得异常效应的数学期望值、异常效应的分散和相关函数的计算成为可能. 模型例子用图解说明了随机模拟衬研究干扰体的内部结构的非均匀性范围和干扰体特性付期望异常效应的几率特性影响的应用.这表明异常效应随意性的假设能够用来直接计算最佳的Wiener滤波器,使随机噪音污染的异常形状的恢复以及计算一个依规定精度记录期望异常效应用的观刚间距成为可能.     

华北地区地球演化历史的缩影 北京房山世界地质公园拍摄记

正房山世界地质公园是一片神奇的地方,它是地球演化的缩影、地学的摇篮、是人类文明的光辉起点。当你走进房山世界地质公园时,宛若走进一座天然博大的地质历史博物馆,使你无法辨别这个公园的走向。公园内蜿蜒前行的河流、气势磅礴的峰丛、古木参天的原始森林、神奇梦幻的溶洞、见证生命的化石、灿烂厚重的文化、历史悠久的古庙……大自然造就的各种神奇和祖先留下的宝贵遗产在这里汇     

使用地面区域台阵识别水下浅层化学爆破

区域地震台阵NORESS和FINESA记录到的波罗的海波斯尼亚湾以及北海的地震事件具有声观测到的水下爆破特征。对这些地震的区域震相的谱分析。揭示出很强的与时间无关的频谱边缘特征。表明波形是由相关的“脉冲响应”型信号组成。倒谱逆分析给出的脉冲响应对滞后时间与最常见的介于400－600ms的滞后是一致的，一些倒谱在150－350ms之间还有负峰。倒谱峰在与事件有关的所有震相中都被观测到，并且这两个阵所记录到的地震事件的延迟时间都相同。相对长的时间延迟与水声观测记录到的水下爆破中普遍存在的气泡脉冲延迟是一致的。低频负峰是由相对于主脉冲而言极性逆转了回波造成的，并与从水列顶部的反射一致。一般而言，这些事件的Pn/Lg振幅比较大，与采石场爆破所观测到的相似。波罗的海事件的高频Pn/Lg比值比北海的要小些，这可能是由于这两个地区水底地质构造的差异引起的。一些简单的水下爆破模型可以解释观测到的倒谱的许多特征，并揭示了75－150kg的爆破规模的爆破源较浅（约40－80m)。本研究表明，全面禁止核试验条约（CTBT）所要求布置的地震台网，可以对用于近海环境水下核爆破试验的检测和识别的水声观测台站的小网形成补充。     

中国大陆岩石层的方位各向异性

采用理论地震图与观测地震记录直接比较的方法, 研究了中国数字地震台网宽频带记录的SKS震相的剪切波分裂现象, 确定了快速S波的振动方向和慢速S波的时间延迟。结果表明, 对于所分析的8个观测台均发现了明显的S波分裂现象, 时间延迟在0.7s与1.7s之间。这种经过地幔传播的SKS震相的S波分裂现象的主要原因是上地幔的各向异性。上地幔的各向异性可以用应变引起的上地幔中的矿物质的结晶优势排列来解释。根据时间延迟估计的各向异性层的厚度, 与由上地幔中的高导层和低速层所推断的中国大陆下岩石层的厚度大致相符。在大部分台站上, 反演得到的快速S波的振动方向与由亚板块总体形变推测的结果相一致。个别台站具有较大的差异, 说明S波分裂这一观测事实的起因是复杂的。为了进一步解释S波分裂的结果, 还需要更多高质量的观测资料, 以及关于原地介质状态的更详细的信息。      

重复地震和地球内核的时变性

地球内核是地球最中心的圈层,它的一个很重要的特性是在几年至十年的尺度上存在着明显的时变性.利用重复地震经过内核的波随时间的变化给内核的时变性提供了最有力的且毫无争议的证据.然而时变信号的来源仍有待商榷.一般解释认为与内核的差速旋转有关;另一个解释为内核边界的快速变化.最新的研究表明,内核的时变信号主要来源于内核的内部而非边界.这一新发现排除了内核边界作为时变唯一信号来源的可能性.最简单而合理的解释依然是内核的差速旋转:内核以每年0.05°~0.1°的速率相对于地幔超速旋转,并有变速旋转的可能性,使得内核浅部不均一的横向结构发生位移,重复地震的体波沿着固定路径传播时会采样到不同的内核结构而产生时变信号.这一模型可以解释此前研究观测到的所有时变信号.内核时变现象和其成因的探究对于我们认识地球深部的运行方式,尤其是磁场的运行机制,有着重要的启发意义.     

地震环境与潜在震源区信息系统的建立及应用

应用GIS建立的地震环境与潜在震源区信息系统是中国抗震设防区划图信息系统的一个子系统 ,其任务是为新一代区划图的编制及其它相关领域提供基础信息服务。该系统空间数据库包括地震地质、地球物理、地震活动性等基础资料以及地震区划的部分初步成果。系统以MapInfo桌面地图系统为软件开发及运行平台 ,采用公共识别码在属性数据和空间数据之间建立联系。实现了图形数据与属性数据的相互查询、指定区域查询、缓冲区查询及各种统计分析等功能 ;应用GIS软件的制图功能 ,实现了计算机制图 ;结合抗震减灾工作实践 ,建立了各种应用模型 ,初步实现了通过GIS动态反映地震环境的变化 ,为工程地震、地震预报等研究提供基础数据的目的     

井间地震层析成像的现状与进展

综述了井间地震层析成像研究的现状，给出了小波变换域井间地震层析成像方法的最新进展，并对井间地震层析成像研究给予展望。     

地震过程动力学行为和可预报性问题研究

本文提出了地震事件时序概念,找到了通过对实际地震观测资料的分析来有效地研究地震系统动力学行为和可预报性问题的方法.从实例分析观测资料的结果发现,被分析的这些地震系统混沌吸引子关联维数d₂为3.2-7.5,二阶Renyi熵K₂为0.019-0.052.这表明这些地震过程存在着已知变量数目范围的确定性规律,是可以预报的,但可预报时间有限.由K₂可以估算在一定预报精度要求下,对未来地震的可预报时间长度（本文震例中最长为一个月左右）.这套分析方法对认识地震过程动力学行为及可预报性问题都有重要意义.     

障碍体和凹凸体对地震矩的影响

本文利用具有非均匀剪切应力分布的圆盘状裂缝问题的解,定量计算了障碍体和凹凸体对地震矩的影响.我们发现,除非障碍体的尺寸很小或很接近于整个断层的尺寸,含有障碍体的断层的地震矩,大致为具有均匀应力降的等面积断层的地震矩的40%.由此可以推知,在障碍体的这种尺寸范围内,视应力降大致也是△Af=SA-f的40%.这里SA是远场应力,f是残余摩擦应力.另外,已存在滑动带对于凹凸体破坏的地震矩有明显的放大作用,这种作用在凹凸体尺寸较小时特别显著.例如,当凹凸体半径是整个断层半径的2/10时,凹凸体上的矩被放大7倍多;当其半径为整个断层半径的1/10时,凹凸体的矩将被放大约30倍. 文中还比较了三维效应和二维效应的差异.我们发现,Mx0/M0c在三维情形对障碍体尺寸的变化并不敏感,这是与二维情形很不相同的.这里,Mx0是具有障碍体的断层破裂所产生的地震矩,M0c是相应的均匀断层破裂的矩.所以,二维分析不适用于具有障碍体的三维断层.然而,在分析已存在滑动带对凹凸体破裂的矩的影响时,平面应变结果与三维结果差异并不很大.      

喀喇昆仑断层与塔什库尔干地震形变带

喀喇昆仑断层位于我国新疆、西藏和阿富汗、克什米尔之间,是亚洲大陆中部一条巨型的右旋走滑断裂带,长约1000km,呈北西向展布,十分醒目。喀喇昆仑断层和阿尔金断层形成一个巨大的挤出构造,使青藏高原向东运动,对东亚的新构造和地震活动具有重要的控制作用。木吉-塔什库尔干盆地是公格尔山和慕士塔格山西侧一条串珠状断陷盆地带,东西两侧发育系列山前活动断裂,主要表现为正断层。这里曾发生多次强震活动,3条地震形变带(地震断层)已被发现。塔什库尔干断裂带呈北北西走向,是喀喇昆仑断层北部的一条分支     

活断层分段及其地震危险性评价

本文论述了活断层分段中的一些基本概念和主要的边界标志。提出分段的基本原则是：以断裂的不连续性为依据，以地震危险性评价为目的，划分断层段。文中提出了９条分段依据和３９个具体标志。认为地震危险性评价应坚持两条原则：①由定性到定量；②循序渐进，逐步缩小范围和时段。文中提出了利用活断层资料确定潜在地震危险区、估算震级和预测发展时间的方法，其中的一些模型是作者近年来的最新研究成果。认为利用活断层分段进行地震危险性评价具有一定的科学性和实用性，是中长期地震预测的重要研究内容之一。     

新疆伽师强震群区三维地壳上地幔S波速度结构及其地震成因的探讨

１９９７年１月２１日至４月１６日（北京时间）新疆伽师地区连续发生了７次６级以上 强烈地震．为了深入研究该强震群形成的构造背景,我们在伽师强震群区及其邻域大约 １１ ０００ｋｍ^２的范围内布设了由 ３０台宽频带数字地震仪组成的流动地震台阵,台站的间距约５－ １０ｋｍ．利用远震体波接收函数的叠加偏移分析及其非线性反演技术,研究了台阵下方０－ １００ｋｍ深度范围内地壳、上地幔的三维Ｓ波速度结构．结果表明：１)Ｍｏｈｏ界面的深度在塔里 木盆地一侧为４０-５２ｋｍ,而在靠近天山一侧的褶皱变形区为６０-７６ｋｍ,南天山山前折皱变形 区的地壳厚度明显增大,地壳内部产生了明显变形;２)塔里木盆地北缘存在明显的不均匀性, 塔里木盆地与天山之间的接触变形关系显示了塔里木盆地向北北西方向的挤压作用,台阵下 方壳幔界面的地形与地表的地貌特征有较好的相关性,山前弧形褶皱带的形成与地下深部结 构及挤压作用有关;３)伽师强震群分布在壳幔界面梯度带的上方,该震群的成因可能与震源 区附近的隐伏断裂活动有关;４)由于震源处于褶皱变形区的地壳上部,相应的剪切模量较小, 这可能是伽师强震群应力降明显偏低的...     

地震专用数字钟的研制及试运行结果

本文详细介绍了地震专用数字钟的研制及试运行结果,阐述了数字钟的工作原理,使用方法等,对指导台站使用数字钟具有帮助作用。     

SK拾震器配接KJ—1记录器的研究

系统分析了KJ—1记录器对拾震器输出电压灵敏度的要求，并对SK拾震器与KJ—1记录器的连接方法进行了研究。研究结果表明，只需对SK拾震器和KJ—1记录器进行改造，就能实现两者的完美配接，而其性能优于DK—1地震仪和基式地震仪。     

北天山地震带地震活动最大熵谱分析和周期拟合

根据对本世纪以来北天山地震带地震活动最大熵谱分析的结果,给出了该带地震活动的6个主要周期,并用Householder变换最小二乘法对周期参数作了估计,建立了周期模型并进行外推预测。认为:自1990年起北天山带已进入一个新的地震活跃时期。本文还讨论了外界因素对地震活动的影响。