A parcel formulation of Hamiltonian layer models

Starting from the three-dimensional hydrostatic primitive equations, we derive Hamiltonian N-layer models with isentropic tropospheric and isentropic or isothermal stratospheric layers. Our construction employs a new parcel Hamiltonian formulation which describes the fluid as a continuum of Hamiltonian ordinary differential equations bound together by integral transport laws. In particular, we show that this parcel Hamiltonian structure is compatible with the stacking of layers under isentropic or isothermal constraints. The appeal of the parcel formulation is the simplification of various calculations, in particular the derivation of the continuum Poisson bracket and the proof of the Jacobi identity. A comparison and connection is made between the Hamiltonian dynamics of fluid parcels and the Hamiltonian system of partial differential equations. The parcel formulation can be seen as a precursor and tool for the study of Hamiltonian numerical schemes.     

航磁异常地面快速查证方法组合研究

对于地形切割厉害、环境条件恶劣地区,采用传统勘查方法开展地面查证具有较大困难.结合工程应用实践,充分发挥放射性勘查方法快速分析、对地形要求较低的优势,代替部分传统物化探方法,提出了一种放射性物探方法与传统物探方法相结合的快速查证方法组合.本方法组合分为三个阶段完成地面查证,采用层层递进工作方式,前一阶段为后一阶段工作指明方向.各阶段采用不同的放射性勘查方法和传统物探方法,且勘查方法相互补充,弥补单一勘查方法的不足,完成地面查证工任务.在工程验证阶段,采用浅钻结合X荧光岩芯分析勘查技术,较大的降低了野外工作强度.实践证明,该方法组合是一种快速高效、经济的勘探方法组合,旨在为找矿勘探工作提供一种新的思路.     

基于优选延拓的重力异常分离方法及其应用(英文)

本文在Pawlowski优选延拓思想的基础上,提出了在深源长波长信息和浅源短波长信息互不相关、延拓高度足够大的前提下,基于优选向上延拓算子的重力异常分离方法与步骤,通过分析理论模型重力异常分离算子的频率响应随不同延拓高度的变化规律,给出了估计最佳延拓高度的办法.利用本文方法对某铁矿区实际重力异常进行处理,有效地分离出了区域异常和局部异常,异常分离效果好.     

A mathematical formulation for optimal control of air pollution

In recent years the urban air pollutions caused by emissions from industry, transportation and energy consuming for daily living are getting worse in many major cities of China. Peoples awareness on air quality is increasing. Routine monitoring and foreca…     

安徽中西部地区地震学异常研究

试图通过分析安徽中西部地区 1970年以来出现的 16次群体性地震学异常,寻找“有异常无地震”的力源。研究结果表明“有异常无地震”的现象与华东及附近海域的中强震具有一定的相 关性,当该区发生 M L≥ 5. 0以上地震时, 安徽中西部地区出现群体性地震学异常。这一现象表明,安徽中西部地区是华东及附近海域不均匀应力场发展演化过程中的一个应力集中点,也是地震学异常的敏感区,深入研究它与震中区地震活动之间的关系,对识别未来强震发生的信息, 无疑是重要的。     

宏观异常与地震关系的统计分析

通过对《中国震例》中所辑宏观异常的统计分析认为,随着震级的增大,震前出现宏观异常的概率逐步增大,震级大的地震震前宏观异常数量也相对较多。宏观异常大多数为短期和临震异常,多数发生在距震中100km的范围内。在时间上,宏观异常开始时数量较少;随着时间的推进,异常不断增多;越近临震,异常数量越多,直到发震达到高潮。在地域上则表现出始于震中、然后向外围发展、最后震中爆发式增多的特点。     

重力异常分离的相关法

本文研究重力异常分离的相关法,它由测点坐标的多项式方程构建区域异常,由观测异常减去区域异常计算剩余异常,根据最大化已知测点的目标密度分界面深度与剩余异常的互相关原则来分离重力异常.互相关的最大化目标可写为最小二乘方程,并利用线性或非线性优化算法迭代求解出构建区域异常的多项式系数,进而可计算出全区的区域异常和目标密度分界面的剩余异常,实现重力异常分离.理论重力异常试验结果表明,相关法直接有效地利用了已知测点的目标密度分界面深度信息,分离效果良好、反映实际地质情况.     

黄海5.1级地震异常特征

结合地震地质构造,利用地震学有关方法,运用各向异性度对新沂台视电阻率进行分析;运用滑动平均对新沂台短水准进行分析;运用加卸载响应比对地磁z分量进行分析。结果表明：在黄海5．1级地震前,存在中短期异常,但临震异常不明显。     

2003年新疆巴楚-伽师6.8级地震异常的阶段性特征

对6．8级地震的中期和短期以及短临阶段异常特征进行了系统的分析研究。从新疆大区域范围到震源区,对这次地震前地震活动图像和前兆观测资料的动态演化过程进行了深入分析,研究不同孕震阶段各类异常的基本特征。结果认为,6．8级地震前异常的中期阶段,新疆中强地震平静显著;短期阶段中等地震显著增强．震源区出现前震活动;同时全疆定点前兆观测资料出现较为明显的短期异常,并观测到少量的临震异常。异常具有准同步性、显著性、突发性和响应性等特征。     

四川地区水化学短期异常指标与地震预测方法

应用四川地区水化学自建台以来的观测资料,研究四川及邻区所有6级以上地震和部分5级以上地震前四川水化学各台项的中期异常特征、中期异常向短期异常过渡特征以及短期异常特征,提出水化学短期异常指标判据和预报规则,并对提出的短期预测指标用R值进行预测效能检验。     

怀来地震台体应变有震异常分析

介绍了怀来地震台体应变所处地质构造情况,根据怀来地震台体应变观测资料,分析了华北北部近年来中强地震及本区4．4级地震与体应变异常的关系,结果显示,怀来体应变异常与地震活动有较好的对应关系,且基本是短临异常。     

成组地震前兆异常特征

以华北2组成组地震为例,分析了成组地震的异常特征.成组地震的异常特征主要表现为(1)成组地震前兆异常时间跨度大,一般贯穿整个地震组始终,表现为长期的趋势异常.(2)成组地震前兆异常在大趋势背景下还会有小的阶段性波动,在每一次单一地震前又有新的响应.3)存在成组地震前兆异常的观测曲线在地震组开始前往往有较大转折或突跳变化.(4)不同学科成组地震前兆异常之间存在相关性.     

磁异常△T三维相关成像

本文将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域,推导并建立了磁异常△T的三维相关成像方法,同时提出了基于熵滤波分离异常的三维相关成像算法来提高成像分辨率.组合模型磁异常△T数据和实际磁测资料试验分析表明,本文方法能成像出地下地质体的空间赋存状态和等效磁性分布,具有良好的横向和纵向分辨率.     

洛阳地震台2015—2020年水氡异常变化成因探讨

在2015—2020年部分时段内,洛阳地震台水氡测值出现异常变化,利用水质和地球化学分析方法,对观测井、周边水井、伊河、龙门煤矿进行分析,认为水氡异常变化主要与台站更换水泵、大气降水、伊河水位变化以及附近龙门煤矿透水有关,排除地震异常,可为周边地区震情研判提供参考。     

一起非地震前兆的水质测项突跳异常

针对郑州市地震局测井水质测项的大幅度突跳异常变化的分析,主要通过观测井连续抽水对水质观测的影响试验,研究抽水时间的长短对水质观测影响的定量关系。分析认为,抽水时间的长短对水质观测的各测项的影响很大,且符合y=ae^b／x函数关系,尤其在抽水持续2～3小时内,水质观测各测项测值变化梯度最大,之后在影响后的高(低)值附近小幅度起伏。因此,该测井水质测项大幅度突跳变化是由于连续抽水影响所致,不属于地震前兆事件。     

Hydrated cluster ion formation rates and winter anomaly

Expressions for the effective cluster formation rates are written in terms of neutral densities and recent laboratory data on reaction rate coefficients. At D-region heights these parameters show seasonal variations due to mesospheric temperature changes. Reduction in cluster formation rates for winter months would result in a decrease in the concentration of hydrated ions and hence reduced effective recombination coefficient for electrons. The results show latitude and seasonal variations which are similar to that of a normal winter anomaly in radio wave absorption.     

华南前汛期降水异常与太平洋海表温度异常的关系

利用近50年华南地区站点逐日降水观测资料和全球大气、海洋分析资料,分析了华南前汛期降水异常的变化特征及其与太平洋海温异常的联系.结果表明,近50年来华南前汛期降水总体呈现减少趋势.影响华南前汛期降水异常的太平洋海温异常型是一个类似于ENSO的西太平洋暖池模态,即显著海温异常区域位于西太平洋暖池.西太平洋暖池区域(120°E—180°E,20°S—20°N)前期冬季海温异常同华南前汛期降水存在显著的负相关关系,是具有预报意义的海温关键区.该关键区海温异常影响华南前汛期降水的可能物理过程是:当前期冬季暖池异常偏暖时,菲律宾周围地区对流活动加强,导致Walker环流及东亚太平洋中低纬局地Hadley环流增强;该异常通过影响东亚－太平洋遥相关波列,使前汛期期间西太平洋副高加强西伸,脊线位置偏北,同时副热带西风急流减弱北退.随着Hadley环流上升支的增强,东亚副热带地区下沉运动也增强了,华南地区对流活动受到抑制.而且由于副高的增强,经过其北侧向华南地区的西南水汽输送辐合也减弱了,因此前汛期降水偏少.冷海温年的情形则相反,华南前汛期降水偏多.近50年来华南前汛期降水总体呈现趋势性减少正是由于前冬西太平洋暖池趋势性增暖所致.     

热带太平洋—印度洋温跃层海温异常联合模及其演变

利用SODA次表层海温再分析资料和卫星遥感海面高度异常数据,分析了热带太平洋和印度洋温跃层海温之间的联系,提出了太平洋—印度洋温跃层海温异常联合模(PITM)的概念、并定义了该联合模指数.结果表明,联合模指数具有准两年和3~5年的年际变化周期以及2011—2012年的年际变化周期,并具有季节锁相和振幅不对称等特征.联合模的演变过程与温跃层海温异常(TOTA)的发展和传播过程紧密相联:在太平洋,TOTA一般从西太平洋出发沿赤道(5°S—5°N)向东传播,到达东太平洋之后折向北,再沿10°N—14°N纬度带向西传播到达太平洋西岸并向赤道西太平洋扩展,形成一条回路;南太平洋也有类似回路但信号较弱;在印度洋,则主要沿8°S—12°S纬度带向西传播,到达西岸后折向北,然后迅速沿赤道(1.25°S—1.25°N)向东扩展,也形成一条回路.对NCEP/NCAR再分析风场资料的合成分析则表明,联合模的演变过程与大气环流尤其是纬向垂直环流(Walker环流)的变化密切相关,联合模的正位相对应着赤道印度洋区域顺时针的Walker环流以及赤道太平洋区域逆时针的Walker环流;而联合模的负相位则有相反的情况.此外,联合模演变过程中,TOTA的传播发展与850 hPa异常纬向风的传播发展有很好的相关.     

华东地区中短期地震异常综合判据研究

通过对华东地区1990年以来5次中强以上地震震前异常变化的综合分析,探讨了b值,Ds,Dt,C(n)值,YH值,Σ(t)值震前异常形态,并归纳出华东地区中强地震发生前测震学中短期异常的综合判据:YH值高值异常(主要出现在震前3年前后)—b值低值异常(平均出现在震前2年前后)—C(n)、YH值低值异常(大体出现在震前1～2年前后)—Ds,Dt值低值异常、Σ(t)值低值异常、b值高值异常(主要出现在震前1年内或稍长)—发震的模式。     

白家疃井地热异常与地震监测

通过近４年的地热前兆监测工作，对地热资料分析方法的实用性、地热井孔的映震效能进行了检验。结果表明，地热井孔地震信息丰富，同时，也进行了试验性地震预报实践。