集成奇异谱分析和自回归滑动平均预测日本近海海平面变化

本文从日本沿岸选取了28个验潮站及联测的GPS站,利用奇异谱分析（Singular Spectrum Analysis,SSA）和SSA+自回归滑动平均（Auto Regression Moving Average,ARMA）方法预测了2014—2018年的近海海平面变化和地壳垂直变化.并用同时段的验潮及GPS的实际测量值进行验证,结果显示,SSA+ARMA预测的相对海平面精度为0.0357~0.0607 m,地壳垂直运动的精度为0.0049~0.0077 m,绝对海平面的精度为0.0433~0.0683 m,且三者SSA+ARMA的预测结果均优于只用SSA预测的结果.在此基础上本文利用SSA+ARMA预测了日本沿岸2019—2023年的近海绝对海平面变化,结果显示,2019—2023年的平均海面高较往年（2014—2018）升高0.0353 m,2003—2023年绝对海平面的变化率为0.0039 m·a^-1,预测结果较为理想.

     

集成奇异谱分析和自回归滑动平均预测日本近海海平面变化

本文从日本沿岸选取了28个验潮站及联测的GPS站,利用奇异谱分析（Singular Spectrum Analysis,SSA）和SSA+自回归滑动平均（Auto Regression Moving Average,ARMA）方法预测了2014—2018年的近海海平面变化和地壳垂直变化.并用同时段的验潮及GPS的实际测量值进行验证,结果显示,SSA+ARMA预测的相对海平面精度为0.0357~0.0607 m,地壳垂直运动的精度为0.0049~0.0077 m,绝对海平面的精度为0.0433~0.0683 m,且三者SSA+ARMA的预测结果均优于只用SSA预测的结果.在此基础上本文利用SSA+ARMA预测了日本沿岸2019—2023年的近海绝对海平面变化,结果显示,2019—2023年的平均海面高较往年（2014—2018）升高0.0353 m,2003—2023年绝对海平面的变化率为0.0039 m·a^-1,预测结果较为理想.     

中国近海海平面变化特征分析

用经验正交函数分析方法,对中国近海14年多的测高海平面同化格网资料进行分析,给出了黄海、东海和南海各海平面变化主要主成分的空间变化和时间变化特征.用标准Morlet小波变换方法分析了各海区主成分时间变化序列的时频特征.分析结果表明,各主成分的空间分布特征与当地的海洋环流或洋流特征相对应.时频分析结果显示,中国近海海平面变化的显著周期主要为年周期信号.其次,黄海和东海还显示准2个月的非稳态信号,东海和南海具有较显著的半年周期信号,东海半年周期信号的能量不稳定.此外,在南海及台湾东部海域,首次发现存在较为显著的准540天周期信号,其动力学机制目前尚不明确.坎门和西沙验潮站资料的时频特征分析也验证了该信号的存在.最后本文给出了中国近海海平面在1993~2007年间的平均上升速率和其区域分布特征.     

GEOSAT卫星的ERM测高数据处理与中国近海海平面

对ＧＥＯＳＡＴ测高卫星在中国近海区域（０°－３５°Ｎ,１０５°－１２７°Ｅ）以及１２７°－１３５°Ｅ内６个ＥＲＭ周期（１９８７年１月１日－４月１２日）的地球物理数据记录（ＧＤＲ）中的数据进行了编辑和预处理．根据卫星弧段的实际长度选取了混合轨道误差模型,并采用最小二乘技术对上升弧段与下降弧段交叠点处的不符值进行了平差计算．处理结果表明,所选用的方法可以大大地消除径向轨道误差的影响,使交叠点处的不符值由原来的５６ｃｍ（ＲＭＳ）降低到现在的２４ｃｍ（ＲＭＳ）在此基础上,构造出６个１°×１°的中国近海海平面及其平均海平面．该平面被称为＂测高大地水准面＂与美国Ｏｈｉｏ州立大学的ＯＳＵ９１Ａ重力场模型的大地水准面相比,两者具有同等量级的精度及一致的形态。     

华南沿海地区验潮站资料反映的海平面变化与海岸升降

根据收集到的２５个验潮站资料,表明近几十年来华南沿海海平面大约平均以１．４５ｍｍ／ａ的速率上升,与全球海平面升高速率１．５ｍｍ／ａ接近。由各验潮站海平面的升降速率与全球海平面平均升高速率比较,得到验潮站所在海岸地壳速率在４．４～－４．１ｍｍ／ａ之间。其运动方向与由滨海相样品反映的晚更新世及全新世以来的海岸升降趋势大体相同,即现今海岸主要为中、晚全新世以来的继承性运动。     

福建沿海的海面变化及其影响

本文根据福建沿海４个验潮站的验潮资料，计算了各站的局域海平面长趋势变化。结果表明，福建沿海的局域海平面变化速率为１￣２ｍｍ／ａ，４个验潮站的平均变化速率为０．９ｍｍ／ａ，最后讨论了海面变化可能引起的次生灾害。     

连云港海平面变化与地震相关性的探讨

利用连云港验潮站长达４３年的验潮资料,结合华北地区４次７级以上强震和江苏及其以东黄海海域１８次中强以上地震的震例分析,认为：经基本消除主要干扰因素的连云港平均海平面变化,表征了与地震有关的地壳形变信息。它对监测华北地区强震和江苏及邻近地区的中强震,具有一定的参考价值。     

联合卫星重力、卫星测高和海洋资料研究中国南海海平面变化

利用卫星测高、GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星重力和海洋实测与模式资料,在季节和年际尺度上,探讨了海水比容变化和海水质量变化对中国南海海平面变化的影响.在季节尺度上,利用测高和ECCO(Estimation of the Circulation and Climate of the Ocean)模式得到的南海海水质量引起的海平面变化的周年振幅和GRACE卫星独立观测的结果在地理分布上有很好的一致性.GRACE卫星观测到海水质量引起的南海平均海平面变化具有明显的季节性变化,其周年振幅为(2.7±0.4)cm;利用另一种独立的方法(测高减比容)得到的平均海平面周年振幅为(2.7±0.3)cm,两者符合得很好.在年际尺度上,南海平均海平面变化表现出明显的年际变化特征,且主要为比容海平面变化的贡献.卫星测高结果表明,1993～2009年的南海平均海平面变化为(5.5±0.7)mm/a,明显高于同期全球平均海平面变化趋势(3.3±0.4)mm/a.GRACE卫星观测到的海水质量变化没有表现出明显的趋势信号,这说明南海整体上与周边海域或陆地水的水循环是平衡的.     

1950～2020年中国沿海海平面上升

验潮站能够观测海平面长期变化,并被用于重构全球平均海平面上升.然而,中国沿海区域的海平面长期变化尚未被揭示.本文构建了一种数据同化方法,可以重构中国沿海地区1950年以来的海平面上升.该方法以全球验潮站观测为约束,同时利用气候模式输出的动态海平面和陆地水质量迁移导致的海平面指纹效应.本文重构的全球平均海平面上升与之前的研究结果接近.中国沿海地区20个验潮站的重构结果显示,1950～2020年中国沿海平均海平面上升速率为(1.95±0.33)mm a^-1,高于同时期的全球平均上升速率(1.71±0.17)mm a^-1.此外,本文还发现,中国沿海平均海平面上升速率在1980年以后是之前速率的3倍以上,速率从1950～1980年的(0.84±0.28)mm a^-1增加到1980～2020年的(3.12±0.21)mm a^-1.该发现说明中国沿海海平面存在显著的加速上升,这些结果增进了对中国沿海海平面长期变化的理解与认识.     

1994-2014年南极沿岸验潮站海平面绝对变化确定与分析

鉴于卫星测高技术在南极周边海域会受到海面浮冰影响,且在利用测高序列分析海平面周期性动态变化时还会受到潮汐周期混叠效应的影响,为此,本文开展了基于GPS和验潮数据联合的南极大陆附近海域从1994-2014年间海平面的绝对变化研究.研究结果显示：在围绕南极大陆及附近海域的15个验潮站中,海平面绝对变化速度最大的是Diego Ramirez验潮站,达到11.10±0.04 mm·a-1;在西南极南极半岛的德雷克海峡,海平面变化最为活跃,变化均值在8.31±0.05 mm·a-1;在东南极,从Syowa站依次到Casey站,海平面的绝对变化速度相对平稳,四个潮位站海平面变化均值为3.35±0.04 mm·a-1;在罗斯冰架右下侧的罗斯岛附近,由于冰川崩解入海导致Scott Base站处的海平面上升速度较快,达到了9.61±0.07 mm·a-1.综合15个验潮站计算结果可得南极半岛德雷克海峡和罗斯岛附近海域,海平面绝对变化速度要高于同期南大洋海平面绝对变化速度,而东南极4个潮位站海平面绝对变化均值则与其相当.这也进一步反映了南极不同海域间海平面变化的差异性,相比较于对南大洋海平面变化的一个整体研究,分区研究海平面变化更具针对性,能更好地了解南极不同区域冰盖、冰架崩解和消融的情况.     

小波变换在关中井水位资料分析中的应用

利用小波变换和多尺度分析原理,对周至井、三原井7年的水位日均值序列进行了分析,将周至井、三原井水位资料中的不同周期成分进行了有效分离,小波变换分解结果能够更直观和显著地反映地震活动,特别是印尼8．7级、汶川8．0级特大地震及其中强余震异常显示明显。对甘东南地区的5级以上地震也有较明显的前兆反映,表明小渡分析在处理和分析水位资料方面是一种有效的方法。     

地震信号的时-频分析

通过对单频正弦波和实际地震信号的对比分析,表明时频分析应用于地震信号处理是有效的和可靠的,尤其是在希望获得频率成分随时间变化的规律时有普通傅里叶变换所不具有的优点。     

降雨对汤坑群井水位动态影响的剖析

本文详细调查汤坑盆地水文地质条件的基础上，系统分析了盆地内６口地震地下水动态观测井的水位年、月、日动态及其与相应时段的雨特征的关系，提出了该区深井承压水的水动力系统与水动态类型的多样性、井区降雨对不同频带的井水位动态影响的差异性与对不同井的水位动态影响的复杂性及降雨对深井水位动态影响是以水压力传导为主的认识与观点。     

井水位潮汐特征及其震前的异常变化

本文采用调和分析的方法,处理了全国地下水观测井网中18口井孔的水位和气压资料,求出了水井水位中固体潮体应变各分波群的潮汐系数和位相滞后,对这些结果作了分析和讨论。重点对映震能力较好的滇01井潮汐系数及位相滞后这二个参量与地震的关系,作了较详细的研究。     

景泰地震前宁夏干盐池井和王民井水位的异常变化分析

分析了甘肃景泰1990年6．2级地震和2000年5．9级地震前，宁夏南部干盐池井和王民井水位的变化情况。发现在景泰地震前上述2口井水位变化既有趋势异常显示也有中短期异常显示。干盐池井水位的中短期异常表现为打破年变规律，而王民井水位则出现了明显的下降变化。2口井水位的异常变化同步，而且具有重复性特征。     

盘锦地区地下水位映震效能分析

盘锦地区深井水位观测始于上世纪七八十年代,观测资料连续可靠,在辽宁省及邻区发生的中强地震前有很好的前兆信息。通过研究盘锦地区深井水位的多年动态,分析典型震例,并利用基于GIS的地震分析预报系统等,探讨了水位变化和油田开采的关系,总结了盘锦地区地下水位的映震效能。     

西影井水位特异动态的成因初析

西影井水位自1974－1978年三次井溢后，1989年9月以来又出现了一次大起大落的特异变化。很多学者都十分关注这罕见的现象，并认为是区域应力增强所致的。经过多年的调查与分析，笔者认为是大量抽取地下水引起的地面沉降与地裂并由此导致地下岩层的层间错动与井管变形破坏的结果。     

抚松井数字化水位观测资料分析

本文处理分析了抚松地震台2007～2009年水位数字化观测资料,通过相关分析和调和分析计算,得到了该井的气压影响系数和水井的振幅因子及相位滞后的结论,讨论了汶川地震前的固体潮异常变化,并对该井的效能进行了综合评价。     

由TOPEX/Poseidon和Jason-1/2探测的1993—2012中国海海平面时空变化

海平面变化是社会经济发展和科学研究的重要内容.利用1993年1月至2012年12月共20年的TOPEX/Poseidon、Jason-1和Jason-2卫星测高数据,研究中国海海平面的时空变化.首先通过三颗卫星伴飞阶段数据得到三颗卫星之间的逐点海面高系统偏差,进行逐点海面高改正,建立了20年的中国海海面高异常时间序列.分析了中国海海面高异常空间分布,给出了1月到12月月均平均海平面异常的空间变化规律.分析了中国海海面高异常的时变规律,分别给出了年、季度和月的海面上升速率.利用小波分析研究了中国海海面高异常周期变化规律,分别给出了渤海、黄海、东海和南海的海面高变化周期.讨论了ENSO对海面高异常的影响.     

中国东部及其相邻海域S波三维速度结构

本文选用了中国27个基准台763长周期地震仪和WWSSN 3个地震台长周期地震仪记录的238条瑞利波路径资料,用适配滤波频时分析和改进的网格反演方法,研究了中国及邻海170km深度范围内S波三维速度结构.本文只给出中国东部及邻海的研究结果. 结果表明,该研究区内直到170km深度范围内的速度结构,具有以40°-44°N,28°-32°N和20°N左右为界南北分块以及大体沿岛弧走向呈条带状的特征.这些特征与大地构造单元的划分有明显的关系.同时发现布格重力异常基本上受莫霍面的控制,地表热流值与上地幔低速层的埋深也有明显的相关性.