弹性摩擦系统奇怪吸引子的Lyapunov指数和维数

使用Ｗｏｌｆ等（１９８５）建议的方法，计算了服从双状态变量本构律的单自由度弹性摩擦系统奇怪吸引子的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱．当该系统用无量纲形式表示，且参数值为β１＝１．００β２＝０．８４ρ＝０．０４８φ０＝０．１９８８５Ｋ＝０．０６８５时，系统进入混沌态．奇怪吸引子的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱的计算结果为λ１＝０．０１７９λ２＝０λ３＝－０．１５７８这里，　，φ和ｆ分别为无量纲的状态变量、滑动速率的对数和摩擦应力；β１，β２，ρ，φ０和Ｋ是无量纲的系统参数．同时，还计算了该奇怪吸引子的维数，结果为ＤＬ＝Ｄ０＝２．１１这里，ＤＬ和Ｄ０分别表示Ｌｙａｐｕｎｏｖ维数和容量维数．     

由1990年共和7.0级地震震后垂直形变求得的地球介质有效弛豫时间和粘滞系数

1990年4月26日青海共和7.0级地震的震后垂直形变速率具有典型的指数型衰减特征．本文根据Okada弹性位错地表垂直位移表达式，利用对应原理导出了其标准线性固体粘弹性解．通过引入地球有效弛豫时间和有效粘度的概念，进一步导出了由震后垂直形变求地球有效弛豫时间和粘度的简单公式，该公式与发震断层的位错参数无关．反演结果表明，共和震区地球介质的有效弛豫时间＝/为2.6 a，有效粘滞系数为约1018 Pas．      

开放的复杂目标热辐射特性的矩阵表达式

目标成分单一、同温、平面非黑体的热辐射方向性完全由该目标的复介电常数及表面粗糙度所决定的比辐射率方向性所决定,其表达式为Lλ（θk,T）=ελ（θk）Lbλ（T）.论证了对于遥感中经常遇到的非均一、非同温、几何结构复杂的开放体系,其比辐射率可以用一个矩阵来表达,它精确地描述了体系内部各组分间的相互作用,进而使开放复杂体系的热辐射方向性及结构特征可借助矩阵形式而得到完整的表达.矩阵表达的优点是:（i）对开放复杂目标体系有效比辐射率形成的物理机制表达得十分简明、完美;（ii）由多角度热红外遥感数据反演组分温度的原理和方法变得十分简单明了;（iii）开放复杂体系的热辐射方向性规律与均质、同温、平面非黑体热辐射方向性规律之间的不同,仅仅在于前者用矩阵表达,而后者仅用一个比辐射率矢量ελ（θk）表示之.事实上经典物理学中公式Lλ（θk,T）=ελ（θk）Lbλ（T）也只是矩阵表示法的一个特例.因此矩阵表示是一个普遍适用的描述热辐射方向性的公式.     

宏观地震震源深度公式及其精确计算方法

在I1＝I0、r1＝r0时证明了h＝r0,即极震区成为震中区时震源深度恒等于震中区等震线半径．它是震源深度的理论标准,并由此演译出宏观地震震源深度公式的精确计算方法．对比计算表明,完整宏观地震震源深度公式及其常规计算方法是最佳选择．      

中国地震震源深度的地理分布

利用宏观地震震源深度公式和完整宏观地震震源深度公式，计算了中国地震目录等书刊上的宏观地震场(等震线图)资料，得出震级为8.6～3.0的200次地震的震源深度，研究了它们的地理分布，可见中国地震以浅源地震为多．震源深度＜9 km者在200次中有162次(81.0%)．其中深度＜5 km者有111次(55.5%)，此种浅震多分布在南北地震带邻近各省，少数散布在除浙江省以外的各省．深度在10～20 km的中深地震较少，仅32次(15%)，多半分布在南北地震带及新疆西部、陕西、山西和山东(沿郯庐断裂带并过海至东北)．深度超过20 km的深源地震很少，散见于云南南部及内蒙东端．      

根据环境应力场寻找中国大陆地区的潜在震源区

地壳介质是一种里面存在着许多裂纹的非完整介质．断裂力学的研究结果表明，这种介质的强度远低于完整介质的强度．笔者认为，地震的发生是由于地壳中裂纹在合适的条件下由稳态扩展逐渐发展到失稳扩展的结果，地震破裂即为断裂力学所阐明的低应力快速破裂现象． 快速破裂的出现必需要有局部应力和应变的高度集中．根据Knott(1973)对裂纹尖端进行的弹塑性应力分析表明，裂纹尖端的应力状态对裂纹的扩展起了极其重要的作用．由于应力集中，在裂纹尖端必然形成一个塑性区．塑性区中的位移已不是弹性位移，而是塑性位移．=a20/2y，这里，0是作用剪应力，它相当于地震发生时的初始应力或构造应力，a是裂纹半长，是刚性模量，y是介质剪切屈服强度．而地震位错恰恰是发生在形成塑性区的裂纹末端．于是我们提出了一个关键性的假定，设位错D(1，t)为文中的公式(5)，地震最大位移为Dmax=L20/4g，式中，L是断层长度．若刚性模量取上地壳的数值，=33 GPa，介质剪切屈服强度y取实验室给出的平均值y=30 MPa，那么，根据Dmax和L的观测值，利用此公式就可以估计大震的构造剪应力值．计算结果表明，全球的大震构造剪应力值大多数在5——20 MPa 之间，有地区差异，平均为10 MPa． 笔者在进一步研究了震源谱的性质后，又导出了体波震级mb对0和地震矩M0的依赖关系(即文中的公式(11))，此公式提供了直接利用地震观测资料大量计算构造剪应力值的可能性．我们认为，构造剪应力场是控制地震发生的主要因素，出现高应力值地震的地区是容易发生强震（MS6.0）的地区，即地震危险区．我们对1987年以来全国所有mb3.8的地震计算了它们的剪应力值，据此，划出了我国大陆地区强震危险区并给出了震级范围． 1992年4月——1994年1月31日，中国大陆地区共发生9次MS6.0的地震，其中8次均落在我们事先划定的危险区内，只有1次在危险区外．实践证明，这种新方法作为中期强震预报，是一种有效的预报手段，有着良好的物理基础和令人鼓舞的发展前景，值得深入探讨和研究．      

强震前后地壳形变场动力学图象及其参量特征研究

依据地壳形变动态监测数据,应用图象动力学方法,研究了唐山（1976）、丽江（1996）等强震前后地壳形变场动力学图象及分数维和多断层整体活动水平等参量的演化．结果表明:震前形变场降维有序和震前多断层加速运动两种时空特征,可能是孕震过程进入非线性阶段后变形局部化和断层软化所致．它们在几次强震前重复出现,具有重要的地震前兆价值．      

粘弹性场地地形对地震动影响分析的显式有限元-有限差分方法

推导出了分析二维粘及弹性场地地形对地震动影响的显式有限元-有限差分方法．这一方法中，首先利用人工边界及有限元离散方法，给出问题分析的有限元离散网格计算力学模型，并利用一种类似于差分方法的有限元方法，建立局部网格节点的动力方程，而后利用笔者提出的有阻尼体系动力方程求解的显式差分格式，及推广的多次透射边界公式，给出网格节点运动量计算的时域显式逐步积分公式．利用计算机程序实现这一方法的计算具有所需计算机内存量小及计算时间量小的优势，而且，这一方法适用于任意地形情况，具有较高的计算精度及较好的计算稳定性．      

多层层状构造含水层地下水径向稳定层流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向辐射渗流单井排放诱发地表位移的一般公式，结合多层层状构造含水层地下水径向渗流的降深表达式，导出了多层层状构造含水层潜水井和承压井稳定流单井排放诱发地表位移的解析表达式．讨论了所求表达式具体的数值积分方案，以20个结点的Hermite求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的有效性．本研究为多层层状含水层地下水稳定层流流场地区进行高精度动态大地测量时，定量考虑地下水排放诱发的地壳形变提供了基础．      

地震前兆异常证据可信度的应用

地震前兆异常证据可信度的应用郑兆，张军，庆梅（中国合肥２３００３１安徽省地震局）主题词专家系统，地震前兆，可信度我们曾就确定地震前兆异常证据可信度（以下简写为ＣＦ（Ｅ））的原则、思路和计算方法进行了研究（郑兆，１９９４）．根据各学科地震分析预报方法指...     

固体潮综合弹性特征参数及其前兆异常演化

旨在从物理本质上简明地对各种潮汐观测进行地壳物性信息综合分析,以与地震孕育有关的,既能反映地壳的微变形,又能表征地壳介质弹性特性的参数————勒夫数作为潮汐观测中的物理力学特征参量．用各种潮汐观测资料（线应变、面应变、体应变、倾斜、重力及水位固体潮等）对地表的观测勒夫数进行综合反演计算,以其变化的物理特性和形变特性开展区域孕震力学过程及地震前兆异常综合研究．文中讨论确定了在实际观测中以潮汐理论为基础,进行综合反演与计算地表二阶观测勒夫数的可行途径和方法．以川滇交界地区的各潮汐观测进行了勒夫数h2的实际综合反演计算,对丽江7.0级地震进行了初步的异常分析．结果表明,从丽江地震前的1994年开始,川滇地区较大范围出现勒夫数异常．以异常的演化图象看,其异常在这一地区由南向东南、北、西北迁移（震源区一直处于异常的空区）,而最终于1995年12月在该区西北及丽江、永胜一带出现显著持续的异常区,其异常图象清楚地勾划出了未来发震危险区,显示效果较佳．      

地球自转变化与全球地震活动关系的研究

应用天文观测的日长变化序列和全球地震资料，研究了全球地震活动与地球自转十年尺度起伏，以及季节性变化间的关系．结果表明，全球地震活动与地球自转变化在时间尺度上，存在着一定的全局性联系，而在空间尺度上存在着一定的地区性差异．尤其是位于北大陆中纬度地区的欧亚地震带(不含东南亚地区)和下加利福尼亚－阿拉斯加东部地震带的地震，与地球自转变化具有较好的相关性．根据上述联系，天文观测的地球自转资料可以为监测全球地震活动提供一种参考依据．      

成都遥测台网区域尾波衰减特性及Qc值研究.

基于单次散射模型的尾波功率谱分析法，利用四川省地震局与日本东北大学共同建立的成都遥测台网地震波实时处理系统记录的50个地震的数字化地震波形资料，计算了成都遥测台网区域地球介质对应于几个不同频率的Qc值．发现在1.0～20.0 Hz频率范围内，Qc值随频率的变化近似服从幂函数关系Qc＝Q0f n．其中Q0值在60.83～178.05之间，平均值为117；ｎ值在0.713～1.159之间，平均值为0.978．结果表明，成都遥测台网区域Qc值对频率有强的依赖关系．与世界上其它地区所得到的结果比较，成都遥测台网区域Qc-1值及其随频率的变化与构造活动强烈地区的值类似，具有强的频率依赖性．      

地震发生时间和地质构造有关的一个证据——地震地方平太阴时与断层走向的关系

研究地震发震时的地方平太阴时和地震断层走向两者之间的关系．共计算了24组53个地震的地方平太阴时．根据月亮在地球内任一点形成的起潮力是一个主要周期大约为12小时25分钟左右的周期性函数，月亮在地方平太阴时相隔180的两个位置上，对地球内任一点的起潮力基本上相同这一现象，计算了原地重复发生的两个地震1－2或1－2180的值．计算结果表明:① 如果同一地点的前后地震断层走向一致，则一般较小；如果断层走向不一致，则一般较大；② 不同地区的地震，即使断层走向相近，其地方平太阴时的分布也较分散，且不表现出有在月亮的上、下中天附近集中的倾向．这些结果说明:月亮固体潮对地震的触发作用和地震断层走向有关；在研究月亮固体潮与地震的关系时，不宜把不同地区的地震放在一起进行统计，必须考虑不同震源区孕震环境的差异．      

大别造山带宽角度反射射线方程偏移研究

二维介质中的宽角度反射射线方程偏移是一种基尔霍夫型叠前深度偏移算法．基于射线理论,这一算法对二维不均匀介质具有广泛的适用性,在宽角度反射研究中能够显示其优越性．通过计算射线场,插值出震源和接收器的波场,对旅行时间tP=tSP+tPR的深度点P,可以在地震图中找到与该点对应的强度（或振幅）AP．将AP按照一定的关系进行转化,移至该深度点,对多个震源和接收点进行同样的计算,并将结果进行叠加,就完成了射线方程偏移．数值模拟计算取得了令人满意的结果;处理了通过大别造山带的庄墓——岳西——黄梅——张公渡人工地震测深剖面,获得了沿测线的莫霍界面构造形态．结果表明:南大别岩块高压变质岩带与这里莫霍界面局部抬升有关．北大别岩块下面有山根存在,与重力均衡原理相一致．晓天——磨子潭断裂作为华北板块和扬子板块的碰撞缝合带穿透了莫霍界面．在六安附近有一深大断裂,它是洛南——明港断裂的东延部分,在这里得到了进一步的证实．      

电磁波层析成像——图像的一致性及地下水探测.

在井间电磁波层析成像中，发射机的原地辐射常数无法标定，且实测量中包含着感应场的影响．因此，由常规图像重建方法得到的吸收系数分布仅为相对量，直接影响着连续剖面图像的一致性．本文给出了计入感应波动场影响的正演公式，提出了计算原地辐射常数E0值的交替追赶方法，开展了水中标定试验和岩性测试，对EW-1和JWQ-3型仪器的标准读数给予了准确定义，并就频率规范和连续剖面的边界光滑问题进行了探讨．探测内蒙古唐公塔地下水的连续剖面得到了一致性良好的层析图像，吸收系数的绝对数值合理可靠，与岩样测试结果相吻，较准确地找出了含水层的深度、延展方位及含水程度，指导找水取得成功．      

利用中国数字地震台网宽频带记录研究长周期地震动反应谱特性.

利用65次地震的中国数字地震台网（CDSN和NCDSN）宽频带和甚宽频带(BB及VBB）记录,分别计算了阻尼比=0.005,0.01,0.02,0.05和0.10的基岩水平向相对位移反应谱、相对速度反应谱和绝对加速度反应谱．结果表明,工程上常用的强震加速度记录,不足以给出可靠的长周期地震动反应谱,而CDSN宽频带记录恰恰可以作为强震加速度记录的重要资料补充来源,用于长周期地震动反应谱特性的研究．      

地震区划中b值统计时空范围的确定

由于特大地震（MS8.5）的孕震区一般大于通常所划分的地震带范围,故以地震带为统计单元,对包含MS8.5地震的带作b值估计时,往往会产生较大的方差．本文引进两级统计单元的概念．地震区为适合包含特大地震(MS8.5)作b值估计的统计单元,即第1级单元;地震区内又可分成若干地震带．它们可作为最大震级不超过8级地震的统计单元,即第2级单元．由于地震在时间上的非平稳性,在选取b值估计的时间段时,须考虑到各地区地震资料的不平衡性与地震时间分布特征的差异性,因地制宜、酌情处理,以求所选时段能合理反映未来百年该统计单元内地震的活动水平．      

关于建立城市防震减灾应急决策信息系统(GIS应用)的设想>.

随着城市改革开放的不断深入,城市的防震减灾工作显得越来越重要．本文对城市防震减灾应急决策信息系统的建立提出几点设想．此系统主要包含地震灾害损失快速预估子系统（主要包括:输入地震信息、地震烈度分布、社会各要素的地震易损性评估等）和地震应急决策信息子系统（主要包括:建议救灾方案、人员避震疏散方案、危险品存贮点的危险程度警告及防范措施、地震火灾辅助决策、救灾指挥部位置确定等）. 认为各类建筑物（含生命线工程）的数据资料的调查与收集是建立此系统最为重要且难度最大的工作．      

高温高压下斜长岩纵波速度与电导率实验研究

在1.0 Pa、室温到880℃分别采用超声波透射法和阻抗谱法测量了斜长岩的纵波速度和电导率，并对实验产物进行了鉴定分析．结果表明，在680℃，由于斜长岩中的含水矿物绢云母和黝帘石发生脱水反应，岩石的纵波速度开始大幅度下降．在410℃～750℃、12～105 Hz的频率范围内，斜长岩只出现颗粒内部传导．由于脱水产生的自由水主要分布于矿物的三联点或颗粒拐角处，没有形成连通的高导性网络，因此，脱水作用不会导致斜长岩电导率显著增加，也不会改变其电传导机制．地球内部低速层和高导层的形成与演化可能具有非同步性，通过含水矿物脱水可以形成地球内部的低速层，但不一定同时形成高导层．