三角网格谱元法地震波场数值模拟

谱元法结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度,是近年来发展的一种重要的地震波场数值模拟方法.经典的谱元法采用四边形(六面体)网格,利用一维Gauss-Legendre-Lobatto(GLL)积分的张量积得到对角的质量矩阵,以大大提高计算效率,但是四边形(六面体)网格不能够灵活地刻画复杂的几何模型的弯曲界面.为此,在谱元法中引入三角形(四面体)网格到二维(三维)是十分必要的.不同于经典的谱元法,在非结构化网格中不能使用GLL积分的张量积,使得非结构化网格的谱元法的实现存在着诸多的困难.目前,比较流行的三角网格谱元法,通过使用KoornwinderDubiner(KD)正交多项式,并正交化这些KD多项式构建基函数,同时利用重合的插值节点和积分节点以获取对角的质量矩阵;它所使用的积分点为优化的点集——Fekete点,且这些积分点能与四边形网格完全耦合.相比于四边形,三角网格谱元法能显著提高复杂模型的描述能力,对起伏地表模型有很大优势.本文引入高效的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,并通过数值试验将三角网格谱元法与经典的谱元法进行对比研究.相比于经典的谱元法,三角网格谱元法显著缺点为较低的计算精度.对于7阶谱元,为了能够精确地模拟面波,三角网格谱元法需要在每个最短的面波波长内至少有11个采样点,然而经典的谱元法仅需4个采样点,并且前者所需的内存量约为后者的5.5倍.     

由区域震及远震波形得到中国溧阳1974和1979年地震的断裂机制——在以断层为界的盆地下构造逆转的证据

中国东部1974年和1979年溧阳地震是两次中强地震,但属破坏性地震。第一次地震(M_s=5.5)于1974年4月22日发生在人口密集的地区。第二次地震(M_s=5.7)于1979年7月9日几乎在同一地区发生。两次地震震中位于两断层的交汇附近,在晚中生代到晚第三纪的沉积拉张盆地内。本文利用2°和90°之间的长周期P波、SH波及短周期远震PD波波形,确定两次地震具有逆冲分量的走滑震源机制。这一机制与较早用P波初动解得到的结果有明显不同。后者得到两次地震的走滑分量和正滑分量。本次研究的结果是,1974年地震机制是走向126°,倾角71°,滑动角33°。震源深度、地震矩和应力降分别为12km,8.4×10~(23)dyne-cm(1dyne=10~(-5)N)和41bar。1979年地震机制是走向41°,倾角64°,滑动角147°。震源深度、地震矩和应力降分别为7.5km,1.6×10~(24)dyne-cm和152bar。地震学资料与实地调查表明,1974年地震是WNW走向断层破裂所致。1979年地震的断层面很难求解。溧阳地震的逆冲断裂,在中国东部的较大地震中是很少见的。这可能表明在现代的E-W到ENE-WSW向压应力场作用下,构造盆地下方断层重新被激活,而且发生逆转。     

沉积盆地、结晶基底和油、气成因理念与第二深度空间勘探和开发

在石油、天然气的勘探和开发研究中,涉及到深部空间的介质、结构和属性,在沉积建造上涉及到陆相沉积、海相沉积和火山岩相,在油、气成因理论上涉及到有机成因和无机成因,在机制上涉及到深部流体的分异、调整、运移和动力作用.这些本质性问题的研究和探讨是人们十分关注的科学领域.基于油、气生、储和形成的理论、应用和成效的研究提出,有几个基础性的理念问题必须重新认识,特别是沉积建造与古老变质岩结晶基底;双相（海相和陆相）沉积建造与盆地的内涵和双基（有机和无机）混合油、气成因理念.清晰地厘定这些认识不仅有益于对油、气形成、聚集和勘探及开发给出一个更为科学的深部空间,即第二深度空间（5000~10000 m）的油、气勘探,而更为重要的是基于对这些理念的重新认识和深化研究可构建新的思路或理论,且在新的理念导向下,强化油、气深部勘探,以期能在理论研究和实践应用中取得新的成效,发现大型与超大型油、气田.     

华南连县─博罗─港口地带地壳结构及速度分布的爆炸地震探测结果

在华南连县-博罗-港口地区200多个观测点上取得700多道地震记录,并绘制成6张地震记录剖面图．经过分析处理,识别出下列波组：来自地壳浅层的P波组,地壳中各界面的反射组有：P_1,P_2,P_3和P_4,莫霍面的反射波组P_m,以及上地幔顶部的折射波组P_n．经分析解释得出初步结果：①通过P震相的处理,构制了测线下方浅层地壳结构和速度分布图,它与测线穿过的断裂构造带有较好的相关性。②该地区莫霍面的反射波组P_m清晰,求得地壳平均速度为6．25km／s左右．在清远至连县之间,地壳厚度为32-34km．博罗、惠东一带地壳厚度为30km,惠东至港口之间为29．5km,说明该地区莫霍面起伏不大．地壳厚度由北向南和由西向东有逐步变薄的趋势。③观测距离较长的地震剖面图上清晰地记录到上地幔顶部的P_n民震相,该震相从140km处开始以初动出现,能量强,可追踪到200km,求得的P_n速度分别为：港口-惠东-博罗一带为8.05km／s,博罗-从化-清远一带为8．06km／s,由西向南的大湾-清远-从化-博罗一带为8．13km／s,考虑到莫霍面的起伏因素,该区P_n速度值以取8.06km／s为宜。④得到...     

沿海地区不同高度风压计算中的问题

随着沿海地区建设工作的飞速发展,往往需要提供不同高度上的风压值,供设计或引进设备时参考。制约着沿海地区不同高度上风压取值的一个主要因素是台风。而台风大风所具有的固有特性,看来已使沿海地区不同高度上风压的计算,再不能简单笼统地搬用国家荷载规范中的规定或其它大风的一般规律了。现把我们的看法分述如下,供研究讨论。     

华北和印度夏季风降水变化的对比分析

 利用华北和印度夏季降水资料,采用趋势分析、小波变换等方法,对两地区夏季风降水进行了对比分析。结果表明：1) 华北和印度夏季风降水量都存在线性减少倾向,但华北更为显著,减少达16 mm/10 a;2) 华北和印度夏季风降水变化都以18 a周期为主,近年都有逐渐缩短的趋势,而印度的这种周期缩短得比华北更快,近年降水变化周期接近15 a;3) 华北和印度夏季风降水变化在1956、1976、1992/1993年发生了趋势转折;4) 华北和印度降水量主要集中在6-9月,夏季风降水特征非常明显,但两地变化特征表现不尽相同。     

THE VARIATION OF THE SPRING PRECIPITATION IN GUANGZHOU AND ITS PRECURSORY SIGNALS

Guangzhou spring rainfall mainly exhibits interannual variation of Quasi-biannual and interdecadal variation of 30 yrs, and is in the period of weak rainfall at interdecadal time scale. SST anomalies (SSTA) of Nino3 are the strongest precursor of Guangzhou spring rainfall. They have significant positive correlation from previous November and persist stably to April. Nino3 SSTA in the previous winter affects Guangzhou spring rainfall through North Pacific subtropical high and low wind in spring. When Nino3 SSTA is positive in the previous winter, spring subtropical high is intense and westward, South China is located in the area of ascending airflow at the edge of the subtropical high, and water vapor transporting to South China is intensified by anticyclone circulation to the east of the Philippines. So Guangzhou spring rainfall is heavy. When Nino3 SSTA is negative, the subtropical high is weak and eastward, South China is far away from the subtropical high and is located in the area of descending airflow, and water vapor transporting to South China is weak because low-level cyclonic circulation controls areas to the east of the Philippines and north wind prevails in South China. So Guangzhou spring rainfall is weak and spring drought is resulted.     

一种改进非极大值抑制的Canny边缘检测算法

在传统Canny算法的非极大值抑制过程中,由于对比点的选择存在随意性而导致边缘检测不准确。针对此问题,提出了一种改进非极大值抑制过程的Canny边缘检测算法,利用目标像素点梯度方向周围4个像素点和邻域相关系数,在梯度方向上进行插值,代替传统算法中直接以梯度方向周围的邻近像素点作为对比点,实现新的非极大值抑制过程。通过实验证明：改进的边缘检测算法在边缘检测及虚假边缘抑制的性能方面有所提升。     

MJO对2018年华北夏季降水的影响

本文基于华北夏季降水资料和热带大气季节内振荡（Madden–Julian Oscillation，简称MJO）指数、NCEP/NCAR（美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心）再分析环流资料，采用多种统计方法分析MJO与2018年华北夏季降水的关系及影响机制。结果表明:（1）MJO与华北夏季降水有密切的联系。虽然MJO不能移到较高纬度直接影响华北夏季降水，但MJO对流区的气旋会在其北侧激发出反气旋环流，这对“气旋—反气旋对”在缓慢东移过程中，处于较高纬度的反气旋会直接影响华北夏季降水。即MJO会间接影响华北夏季降水，表现为当夏季MJO进入5、6位相时，华北地区夏季会出现明显降水过程，但降水强弱与MJO振幅大小有关。（2）影响机制方面。在850 hPa，伴随MJO的“气旋—反气旋对”的东移，它会造成华北夏季偏南风水汽输送加强（对应RMM1）或东南风水汽输送加强（对应RMM2），从而有利于降水过程发生。在500 hPa层，MJO通过中层扰动向中高纬的传播，诱导副热带高压移到朝鲜半岛附近并加强，对西来高空槽形成阻挡作用，有利于华北地区产生上升运动，从而有利于华北夏季降水过程发生。（3）可以用MJO制作华北夏季延伸期降水过程预报。     

满都拉—卡楚加的长剖面地壳介质密度分布及深部结构特征探榷

通过对南起中国内蒙古满都拉、向北经蒙古国、直抵北端俄罗斯贝加尔湖北卡楚加全长1320km长重力剖面的布格重力异常数据进行处理和解析, 依其构建了沿剖面的二维地壳密度结构模型, 并详细分析了沿剖面的地壳底界面(Moho界面)展布的深部构造特征, 及剖面辖域内的5个次级局部构造单元的重力异常场、地壳密度结构、界面起伏及断裂构造分布的特征.期望此研究结果能为该剖面跨越的中亚造山带东部地区的地壳结构、各次级构造单元的界域与关联方面的进一步研究提供相关的重力场依据.