龙门山断层地震周期及其动力学过程模拟研究

在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地震孕育位置、地震周期不同阶段的应力/应变场演化特征.不同于近垂直走滑断层上的地震周期行为,大陆铲形逆冲断层上的构造应力的积累和释放过程更复杂、有其独特性.我们得到如下认识：（1）铲形逆冲断层上的地震复发是准周期行为.（2）龙门山断层最大库仑应力位于断层17~20 km深处,应力长期积累和同震释放都在此深度最大,说明地震会在此处孕育、发动.（3）在断层破裂的深部和浅部,同震滑动大小和构造应力释放大小并非同步,而是差异悬殊.（4）地震仅部分释放区域积累的应变能,断层上盘上地壳顶部和底部的褶皱、破裂等永久变形形式也是释放应变能的重要形式.（5）应变能密度增量的演化图像分为：震间、同震、震后期,清晰反应了龙门山断层附近的地震动力学过程.（6）地震发生除释放能量外,同时也对近断层的中地壳和断层底部有很大的应变能加载;这些加载,在震后期可能通过震后滑移、余震或中下地壳乃至上地幔的驰豫形变用几十年时间释放.以上对大陆内铲形逆冲断层上变形特征的了解,有助于我们在其地震周期行为中评估地震危险性.     

大别山对一次冷涡对流的作用分析

2017年5月14日江淮地区发生了一次冷涡对流过程,造成短时强降水、冰雹和雷暴大风等强对流天气。此次冷涡对流造成的强对流天气剧烈、预报难度大,同时受地形作用,影响因子复杂,有必要对其开展研究。本文采用集合卡曼滤波技术同化雷达径向风、雷达反演风、GPS水汽、探空和地面加密观测资料,模拟此次对流系统发生发展过程,并采用敏感性试验研究太阳辐射和大别山的作用。观测和数值试验表明,此次过程是冷涡对流在南压过程中,冷池遇到大别山地形,在大别山触发对流,大别山对流南移加强并与冷涡对流组织成短对流线。试验表明,太阳辐射是影响冷涡对流和大别山对流发生发展的关键因子,地形通过对太阳辐射的加强作用影响大别山对流发生发展。此次过程大别山局地对流分别在三处生成（称为A、B和C）,影响其发生的主要因子略有差异。大别山北坡、距离冷涡对流最近的局地对流A发生发展的主要影响因子是冷池和太阳辐射,地形是次要因子,地形通过加强冷池抬升和加强太阳辐射的加热效应影响对流发展。距离冷涡对流较远的对流B和C生成时间接近,主要影响因子是太阳辐射,地形是次要因子。大别山对流和冷涡对流组织成对流线是两个冷池作用的过程,大别山对流冷池和冷...