FY-2E红外通道晴空沙尘区时间差分法导风研究

利用大气红外辐射传输模式,结合FY-2E静止卫星红外窗区光谱响应函数,模拟计算了标准大气环境下0-5 km各高度层气溶胶消光系数增量为50%和30%两种情况下对FY-2E红外1通道亮温增量的贡献。定量分析了春季气溶胶消光系数对亮温增量的影响以及主要影响高度。结合FY-2E红外1通道灵敏度,提出了可用于红外通道晴空沙尘气溶胶微弱示踪信号移动追踪的"时间差分法"。理论模拟计算和实例分析表明,在一定条件下,"时间差分法"追踪红外通道晴空沙尘气溶胶微弱示踪信号的移动,可以获得传统云导风所无法得到的干旱半干旱沙尘爆发区的风场信息,且反演得到的风场与美国国家环境预报中心NCEP再分析资料850 hPa风场有着很好的一致性。     

A new LS+AR model with additional error correction for polar motion forecast

Polar motion depicts the slow changes in the locations of the poles due to the earth’s internal instantaneous axis of rotation. The LS+AR model is recognized as one of the best models for polar motion prediction.Through statistical analysis of the time series of the LS+AR model’s short-term prediction residuals,we found that there is a good correlation of model prediction residuals between adjacent terms.These indicate that the preceding model prediction residuals and experiential adjustment matrixes can be used to correct the next prediction results,thereby forming a new LS+AR model with additional error correction that applies to polar motion prediction.Simulated predictions using this new model revealed that the proposed method can improve the accuracy and reliability of polar motion prediction.In fact,the accuracies of ultra short-term and short-term predictions using the new model were equal to the international best level at present.     

Sensitivity Kernel for the Weighted Norm of the Frequency-Dependent Phase Correlation

Full-3D waveform tomography (F3DT) is often formulated as an optimization problem, in which an objective function defined in terms of the misfit between observed and model-predicted (i.e., synthetic) waveforms is minimized by varying the earth structure model from which the synthetic waveforms are calculated. Because of the large dimension of the model space and the computational cost for solving the 3D seismic wave equation, it is often mandatory to use Newton-type local optimization algorithms; in which case, spurious local optima in the objective function can prevent the global convergence of the descent algorithm if the initial estimate of the structure model is not close enough to the global optimum. By appropriate design of the objective function, it is possible to enlarge the attraction domain of the global optimum so that Newton-type local optimization algorithms can achieve global convergence. In this article, an objective function based on a weighted L ₂ norm of the frequency-dependent phase correlation between observed and synthetic waveforms is proposed and studied, and its full-3D Fréchet kernel is constructed using the adjoint state method. The relation between the proposed objective function and the conventional frequency-dependent group-delay is analyzed and illustrated using numerical examples. The methodology has been successfully applied on a set of ambient-noise Green’s function observations collected in northern California to derive a full-3D crustal structure model.     

山区剧动高速滑坡超前气浪的动力学机理

针对高速滑坡超前气浪灾害的动力学问题,建立了滑坡体沿坡面滑动的二维模型;采用动网格技术,数值仿真了高速滑坡超前冲击气浪的流场特征,分析了其形成的动力学机理。计算结果表明：随着滑坡体下滑速度增大,在滑坡体前缘上方和滑坡体后方出现的涡流逐渐加强,速度也逐渐变大;滑坡体下滑速度越大,在滑坡体正前方不同高度处的气浪速度越大,气浪所影响的距离越远,所造成的破坏也越大。在滑坡体正前方出现高压区,并且随着滑坡体下滑速度增大,滑坡体前方的压力变化也增大,压力的急剧增大也导致气浪速度变大。高速滑坡引发的,中击气浪在前方100m范围内产生12级以上的大风,破坏力极大。此研究将为超前气浪灾害的防治提供科学依据。     

叠前多级优化联合偏移速度建模

推导了基于角度域共成像点道集的叠前深度层析速度建模公式,提出了一种叠前多级优化联合偏移速度建模方法.通过基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析获取初始速度,利用基于角度域共成像点道集(ADCIGs)的叠前深度层析速度反演进行速度更新建模.实现步骤可以概括为:首先,将叠前地震数据映射为CSP道集,利用CSP道集的叠加速度谱进行速度分析得到均方根速度场;其次,通过Dix公式将均方根速度场转换为层速度场,以此进行层析初始速度建模,基于ADCIGs实现叠前深度层析速度反演,最终得到高精度的叠前偏移速度场.断层模型和实际资料试算结果验证了该方法的正确性和有效性.     

岩石圈减薄与成矿关系的不均一性

结合实际工作中的体会,提出和讨论了"岩石圈减薄与成矿关系的不均一性"这一有意义的科学问题。岩石圈减薄导致岩石圈中分布不均一的金、钼、钨等成矿元素被消耗带出至地壳中成矿,是中国东部金、钼、钨大规模成矿的基本机制;华北地块岩石圈减薄对金、钼、钨大规模成矿的贡献时限始自构造转折开始时而终至岩浆富集地幔源向亏损地幔源转化期,即可能在163～136 Ma至117～80 Ma期间;岩石圈在时间和空间上的不均一减薄可能是地壳中不同类型的金、钼、钨等矿床和矿集区时空分布差异性的重要原因。     

海南玄武岩风化壳剖面磁化率变化特征

我国华南地区分布较广的玄武岩风化壳剖面由于代表了自基岩开始向上逐步风化成壤作用加强的过程,具有深入研究土壤磁学参数与成壤强度之间关系的潜力。对来自海南文昌南阳的新生代玄武岩风化壳剖面的磁化率测量和分析表明:该剖面低频质量磁化率(Xlf)和高频质量磁化率(Xhf)具有相同的变化趋势,总体而言,随着成壤强度的增加先缓慢降低而后迅速增加;与此同时,百分频率磁化率(Xfd%)则从玄武岩基岩到风化壳顶部呈明显的升高趋势;低频质量磁化率与高频质量磁化率的差值(Xfd)则随着成壤强度的增加先缓慢升高而后迅速升高。这些数据暗示,各种磁学参数与成壤强度之间的关系较为复杂,相对而言,百分频率磁化率(Xfd%)在一个较广的成壤强度范围内可能是一个较好的成壤强度指示器。初步研究结果表明,对该类型剖面更为深入的环境磁学和岩石磁学研究,有可能更详细地了解风化成壤过程中磁学参数变化的机理。     

随机分布裂隙煤岩体模型及其应用

煤层中随机裂隙展布模拟技术是瓦斯抽放数值模拟中的关键技术。利用Monte-Carlo模拟技术模拟实际煤岩裂隙的随机性,建立了随机分布裂隙煤岩体模型,并在Matlab平台下开发了二维随机裂隙煤岩体生成程序RFSS 2D。在煤岩实测数据和统计分析的基础上,利用编制的程序不仅能生成与实际煤岩具有相同统计分布裂隙网络的虚拟煤岩体,而且能实现有限元网格自动剖分。以辽宁某瓦斯抽放试井作为数值算例,依据实测和统计数据建立了随机裂隙分布的煤岩体模型,模拟了瓦斯压和应力的演化规律,结果表明,与瓦斯抽放井连通的裂隙对瓦斯运移影响很大,与瓦斯抽放井不连通的裂隙对瓦斯运移也有影响,但影响有限。     

泥河湾盆地野牛坡发现早更新世旧石器

泥河湾盆地是东亚早期人类演化与技术发展的重要区域,以密集分布上百万年前的古人类活动遗址为学术界广泛关注.目前,在区内寻找更早的古人类活动遗存仍然是旧石器考古学界的追踪热点.文章报道近年来在岑家湾台地新发现的一处早更新世旧石器地点野牛坡.野牛坡遗址地处岑家湾台地西北边缘,勘探发现石制品14件,同时伴生丰富的哺乳动物化石....     

山西省测震台站纵波段初至前小振幅波成因浅析

通过查看山西测震数字台网2009年1400个记录清晰事件波形,发现在ML4.5的事件中有158次初至波前出现奇异小信号,在ML≤2.8的微小地震中小振幅波记录更加清晰。统计发现,这些小信号出现在使用GURALP公司生产的CMG-3ESPC地震计、CMG-DM24数据采集器的9个子台记录中,而其它型号的仪器系统中均未见。小信号主要集中在震中距60km的近台记录初至前0.2～0.7s,经FFT分析,得出小信号频率集中在45～50Hz。认为该频率的信号在CMG仪器系统上有记录,主要是因为港震等其他类型的仪器系统可能将这部分频率成分过滤掉了,而它们恰好处在CMG仪器系统的记录范围内。