地震学模式的建构与重新建构

地震学模式经过历史建构后，并没有终结我们对种类繁多、特性各异的地震的认识。本文从“建构”与“重新建构”的辩证关系入手，以地震学模式的“静态特性”和动态特性”为讨论基础，结合地震学长久的经验和理论发展，从四个方面探讨了地震学模式的重新建构：从“个体模式”到“群体模式”、“统一模式──多元模式──新的统一模式”、从“经验模式”到“理论模式”、同一问题的多元模式解以及模式重建的两种主要方式。文章同时还归纳总结了“建构”与“重新建构”中存在的主要问题并提出富有建设性的设想。     

再论纬向正常密度假说与内波假说的比较

本文对“纬向正常密度假说”和“内波假说”再次进行了讨论,进一步比较了二者的联系和区别.根据岩石圈板块概念和地幔对流假说的基本观点、以及“纬向正常密度假说”和“板块运动重力机制”的基本观点,提出了“软流圈板块”概念.     

“地震危险减缓计划”《技术报告总结概要》的报告选辑

从1978年12月(第七卷)“美国地震危险减缓计划”《技术报告总结概要》第Ⅱ类B 项2,印地震前兆——地震学研究内选译八篇报告如下:     

非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究

本文作者承担了国家地震局科技监测司“八五”地震科技信息研究规划：国外非线性科学研究现状与发展专题，现已完成１９９４年度计划内容，取得了初步成果。基于这些成果，本文作者编写了“非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究专辑”，较系统地介绍了前苏联及俄罗斯有关非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究情况，主要内容包括：前苏联及俄罗斯非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究计划，研究进展及深入研究的方向。     

"数字地球"与实时地震学

“数字地球”是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识，是信息化的地球，是地球的虚拟对照体。“数字地球”的科学体系由基础研究、技术支撑和科学工程三部分组成。现代地震学同样需要基础研究、支撑技术和科学工程，其中，最后一个体系即相当于实时地震学。实时地震学调基础研究和现代技术的结合，强调地震学研究成果的转化和对社会与公众的服务，是地震学发展的“最高境界”。实时地震学需要基础研究和现代技术，更需要建立地震速报系统、地震趋势分析系统、灾害评估系统和地震救灾系统这样的系统工程。     

软地震学

一门崭新的综合科学——软地震学,正在迅速成长.“地震社会学”的创立是软地震学研究的开端.然而软地震学还应该包括对地震科学本身的各个系统、各个层次的战略问题的综合研究.软地震学具有其他软科学分支所不能取代的特殊的重要性.本文试图讨论这门新兴科学的意义.     

比较地震学的研究对象、内容及方法

本文类比其他科学分支比较研究的方法,提出一新的学科分支——“比较地震学”,旨在与相邻科学中近年来所出现的新观点、新理论、新方法、新技术进行比较研究,寻求解决当前地震学所面临问题的新途径和新方法,并打算将这些比较研究的对象、内容与方法系统化,得出具有规律性的认识,促进地震学的发展。本文列举了在震级标度研究中与天文、地学、物理学参量进行比较研究的实例,提出了改进震级标度的途径,并讨论了在研究大陆和板内地震趋势、地幔对流与地震成因等方面的应用。     

大地构造和海陆起源的内波假说（Ⅰ）：关于板块学说的若干问题及…

随着资料的积累，不断发现与板块假说相矛盾的事实：地震层析没有发现地幔对流的证据，却发现大陆克拉通具有４００ｋｍ深的“壳根”；海洋地质调查发现一系列否定板块假说的重要证据，尤其是大西洋中多处发现古岩石；使海底扩张模型受到严重挑战；跨越扩张脊的一系列测量结果实际实际上否定了扩张假说。     

分形理论在地震学中的应用研究

分形理论是现代非线性科学中一个非常重要的研究领域,它的思想和方法已经渗透到自然科学的各个领域.在过去的二三十年间,分形科学已经有了很大的发展.它在数学、物理学、材料学、地质勘探、股票预测以及计算机和信息科学等各个自然科学领域,都得到了广泛的应用,同时也给地震学的发展注入了巨大的活力.本文首先简要回顾了分形理论的发展历程,然后就其在地震学各领域的应用进行了概括阐述,最后给出了分形理论在地震学中应用前景的展望.     

地壳“轧展效应”与海底扩张及大陆漂移

作为板块运动的驱动力“地幔对流”假说,仍然是当代地球科学中一个亟待解决的全球性重大课题。近廿多年来,为什么该假说从理论到观测仍得不到肯定的结论,作者认为其原因主要是研究该课题的着眼点有问题。到目前为止,几乎全部有关板块运动驱动力源的研究,都把着眼点集中在地球内部。 作者的思路恰恰相反,从地球外部寻求驱动板块运动的力源,根据地壳“轧展效应”假说,太阳及其地球的运行规律正好组成一个类似一般轧制的“轧机”,地壳像“轧件”一样在“轧制力”(光压)的作用下必将受到“轧制”并在其地壳内部产生应力、应变和应力波。作者分析了地壳“板带”内产生的应力、应变和应力波的传递方向和分布特征,并以此理论从成因机制上解释了如非洲大裂谷的形成。太平洋的海底扩张及其特征、大陆漂移(非洲与南美洲之间距离的增加)等地球科学中的重大问题。     

A philosophical basis for hydrological uncertainty

ABSTRACT

Uncertainty is an epistemological concept in the sense that any meaningful understanding of uncertainty requires a theory of knowledge. Therefore, uncertainty resulting from scientific endeavors can only be properly understood in the context of a well-defined philosophy of science. Our main message here is that much of the discussion about uncertainty in hydrology has lacked grounding in these foundational concepts, and has resulted in a controversy that is largely the product of logical errors rather than true (axiomatic) disagreement. As an example, we explore the current debate about the appropriate role of probability theory for hydrological uncertainty quantification. Our main messages are: (1) apparent (and/or claimed) limitations of probability theory are not actually consequences of that theory, but rather of deeper underlying epistemological (and ontological) issues; (2) questions about the appropriateness of probability theory are only meaningful if posed as questions about our preferred philosophy of science; and (3) questions about uncertainty may often be better posed as questions about available information and information use efficiency. Our purpose here is to discuss how hydrologists might ask more meaningful questions about uncertainty.     

基础隔震结构的能量设计方法

本文以能量分析方法为基础,解释了基础隔震结构体系的能量设计原理和设计准则。根据作者建立的标准能量设计反应谱曲线,结合我国现行的抗震设计规范,建立了基础隔震结构体系的能量设计方法,通过能量平衡关系对隔层的变形反应进行预测．最后通过算例说明能量设计方法具有一定的可靠性,为该类体系的进一步推广奠定了基础。     

Petro-Sonde法场源研究

美国的Petro-Sonde（简称PS）法,对地层有很高的分辨力和一定的识别物性的能力,从而引起我国地球物理学界的重视,国内研究者相继开展了对该方法的研究。但由于对PS法的场源机制并不清楚,这妨碍了对方法原理的研究,因而对场源机制的探讨至关重要。本文提出PS法所利用的场源是起因于雷暴闪电的天然电磁场,且主要是电型场或TM场,而TM零阶模和TM一阶模为其主要的初始场形式,这明显不同于Cagniard模型。     

《毕奥理论中3个基本参数的显式解》一文中的真正错误——兼答丁伯阳教授

论述了《西北地震学报》1997年第4期发表的《毕奥理论中3个基本参数的显式解》一中的真正错误所在,与丁伯阳教授1998年第4期《西北地震学报》发表的间《关于《毕奥理论中3个基本参数显式解》一的错误》中所说的错误有所不同,指出丁教授中存在着概念性的错误。     

《世界地震工程》被引特征的统计分析

以清华同方全文数据库为信息载体,统计分析了1999～2004年《世界地震工程》被我同期刊、学位论文与会议论文的引用状况。结果表明,该刊共被引981次,在同类期刊中被引次数名列前茅;引用期刊主要足近200种高等学校学报;引用期刊论文主要归类于建筑科学和地震学;引用学位论文的作者单位都是具有招收博士、硕士研究生的高等学校和科学研究机构;《世界地震工程》作为建筑科学类核心期刊有较高的学术影响力和较强的理论性与实用性。     

基于GIS的地震"数字村庄

阐述了地震“数字村庄”在地震工作中的意义。讨论了云南“数字村庄”的数据采集、字段设置、属性数据的输入,分析了数字村庄模型的假设及其合理性。分析表明,地震震级越大,该假设的准确性就越高。同时,用现有的数字村庄所含的数据,详细叙述了它的查询检索、地理分析作用。最后,假设在小江断裂上发生一次7.5级大地震,利用地震“数字村庄”可视化计算方法计算了各烈度区的总人口、少数民族人口、总户数及其四类房屋的面积。     

Nonadditive entropy <Emphasis Type="Italic">Sq</Emphasis> and nonextensive statistical mechanics: Applications in geophysics and elsewhere

The celebrated Boltzmann-Gibbs (BG) entropy, S _BG = ?kΣ _i p _i ln p _i , and associated statistical mechanics are essentially based on hypotheses such as ergodicity, i.e., when ensemble averages coincide with time averages. This dynamical simplification occurs in classical systems (and quantum counterparts) whose microscopic evolution is governed by a positive largest Lyapunov exponent (LLE). Under such circumstances, relevant microscopic variables behave, from the probabilistic viewpoint, as (nearly) independent. Many phenomena exist, however, in natural, artificial and social systems (geophysics, astrophysics, biophysics, economics, and others) that violate ergodicity. To cover a (possibly) wide class of such systems, a generalization (nonextensive statistical mechanics) of the BG theory was proposed in 1988. This theory is based on nonadditive entropies such as \(S_q = k\frac{{1 - \sum\nolimits_i {p_i^q } }}{{q - 1}}\left( {S_1 = S_{BG} } \right)\). Here we comment some central aspects of this theory, and briefly review typical predictions, verifications and applications in geophysics and elsewhere, as illustrated through theoretical, experimental, observational, and computational results.     

Contributions to the spectral theory of seismic sources and determination of the parameters of earthquake foci

A spectral theory of seismic sources is developed which treats earthquake foci as band-pass filters. This concept is applied to focal mechanisms of the type double-couple with moment, and the obtained spectral function of the source is compared with those obtained by other authors. Finally some formulae for the determination of geometric and dynamic source parameters from the bandpass parameters are presented.     

On the use of microtremor recordings in seismic microzonation

Experimental methods involving microtremor recordings are useful for determining site effects in regions of moderate seismic activity where ground motion records are few, and in urban or industrial contexts where the noise level is high. The aim of this study is to establish a microzonation by using the Nogoshi–Nakamura method,[1, 2] a simple experimental technique based on microtremor recordings. Since the physical phenomena underlying the method are only partially understood, the spectral responses obtained cannot be used alone. We, therefore, complete our experimental results by comparing them with the solutions of a one-dimensional numerical simulation (SHAKE91).[3, 4] The experimental programme was carried out on a plain near the Rhone Delta (South of France). H/V spectral ratios were calculated at 137 noise measurement points. In addition, we were able to compute the numerical transfer functions from soil columns defined by geotechnical characteristics inside the studied region. A comparison of the results obtained by the experimental and numerical methods showed that the fundamental frequencies are in good agreement, but that the amplitudes obtained by the two techniques are sometimes different. The analysis of H/V spectral ratios enabled us to establish maps to characterize the region: a resonance frequency map and maps of amplification levels as a function of frequency range, leading to a seismic microzonation for the whole of the region.     

分形与混沌理论在地震学中的应用与探讨

分形与混沌理论的研究与发展，揭示了自然界中一大类无规几何形体物理过程的内在规律性及其动力演化过程的内在随机性。这给我们探索自然界中分形客体的几何形态及其与内部物理本质的关系提供了一条暂新的途径。特别是这一理论给我们探讨地震问题，例如：探讨地震活动时空分布的确定性图像、地震演化过程的动力学行为、临界特征以及未来大地震的发生等问题，带来了某些希望。本文较详细地综述了近年来分形与混沌理论在地震学中的应用研究。全文共分５部分。第１部分是孕震过程的一般概述。第２部分描述单分形与多分形在地震学中的某些应用．文中第３部分介绍了混沌动力学中的某些研究在测震学与模型中的应用。第４部分综述了自组织临界现象和闪变噪声的研究．最后，第５部分是分形理论与混沌动力学在地球科学中的应用前景与展望．