汶川地震序列动态跟踪与甘肃震情动态判定的预报实践感悟

在汶川地震序列的动态跟踪与甘肃震情的动态判定过程中,本文作者成功地把握了甘肃震情、一定程度上把握了汶川地震序列的动态发展变化,并对5月18日四川江油发生的6.0级地震作出了成功预测。这一预测实践使本文作者更加深刻地感悟到,地震预报虽然是一个十分复杂的没有被攻克的世界性难题,但对于一个特定的地区,如果预报思路和方法得当,要实现一次乃至数次成功的预报是可能的。这对地球科学家们如何认识地震预报问题有一定的意义。     

基于生态足迹的中国四大沙地地区可持续评价

基于社会经济统计数据,采用生产性生态足迹模型,评估并对比了我国四大沙地地区2000年和2015年的生产性生态足迹和生态赤字/盈余状态,以揭示区域的可持续性。结果表明：2000-2015年,四大沙地地区人均生态足迹总体呈现增加趋势,毛乌素沙地地区人均生态足迹年均增长率最高,达20.85%,增长量为79.21 hm²·人^-1;人均生态足迹主要以化石能源足迹和草地足迹为主;2000-2015年四大沙地地区生态赤字程度在不断增强,毛乌素沙地地区人均生态赤字变化量最大,达79.51 hm²·人^-1,造成赤字程度加大的主要原因是地区化石能源的大量生产。随着人们生活水平的提高,人们对资源的需求量也在不断增加,当前四大沙地地区社会经济的发展在一定程度上仍以自然资源大量生产和消耗为代价,经济发展和环境保护之间的平衡仍存在挑战,需要根据各地区的具体情况制定有针对性的管理措施,以维持区域的可持续发展。     

基于Emardson模型的GNSS-PWV转换系数精化

转换系数(K值)是GNSS气象学中影响GNSS可降水量(Precipitable Water Vapor, PWV)反演精度的关键参数之一.针对中国地区缺乏统一的高精度K值模型, 本文选取2018—2019年均匀分布的42个探空站资料, 分析K值与测站经纬度和高程之间的相关性, 利用2018年K值和多元线性拟合法, 分别建立基于测站纬度和年积日的Emardson-I模型和基于测站纬度、高程和年积日的Emardson-H模型, 并用2019年K值作为真值验证以上两模型的K值预报精度.研究结果表明: (1)K值与测站纬度和高程之间呈负相关, 相关系数分别为0.735和0.941, 而与测站经度的相关性较小; (2)Emardson-H模型预报的K值平均绝对误差(MAE)和均方根(RMS)均值分别为0.00150和0.00182, 均优于Emardson-I模型的0.00221和0.00255, 特别在高海拔地区表现更好; (3)基于Emardson-H模型的GNSS-PWV的MAE和RMS均值分别为0.226 mm和0.283 mm, 均优于Emardson-I模型(0.288 mm和0.360 mm), 在低海拔地区精度提高更为显著.因此, Emardson-H模型的精度优于Emardson-I模型, 在中国西部高海拔地区能取得更好的K值预报效果, 但就PWV反演精度而言, 在低海拔地区效果更好.Emardson模型以其无需实测气象参数的特点使其在地基GNSS气象学中具有更好的实时应用前景.

     

基于自动机器学习的机场温度预报方法研究

利用2015年1月—2021年3月ECMWF细网格数值预报产品构建训练样本,使用自动机器学习方法构建乌鲁木齐机场温度预测模型.结果表明:(1)ECMWF模式直接输出的乌鲁木齐机场温度平均绝对误差为1.7℃,基于自动机器学习方法的Auto-sklearn模型和Auto-Keras模型能够改善模式直接输出的误差,使平均绝对...     

纵向和横向同时约束AVO反演

为了提高AVO（amplitude versus offset）反演结果的精度和横向连续性,本文提出了一种新的AVO反演约束方法,该方法结合贝叶斯原理和卡尔曼滤波算法实现了对反演参数纵向和横向的同时约束.文章首先结合反演参数的纵向贝叶斯先验概率约束和反演参数的横向连续性假设建立了与卡尔曼滤波算法对应的AVO反演系统的数学模型,然后将该数学模型代入卡尔曼滤波算法框架,利用卡尔曼滤波算法实现了双向约束AVO反演.二维模型测试和实际数据测试结果表明,相对于单纯的纵向贝叶斯先验概率约束,双向约束能更准确地刻画参数的横向变化,得到更准确、横向连续性更好的反演结果.

     

基于转台的中场区InSAR三维成像技术研究

在中场区通过对相位弯曲补偿进行微波成像,能大大降低对测试距离的要求,本文依据干涉逆合成孔径雷达成像(InSAR)原理,提出中场区滤波-逆投影三维成像算法,在获得目标散射点二维分布和强度信息的同时,还能得到其高度信息,实现中场区目标的三维成像。仿真和实验结果表明算法的有效性。     

利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化

两极冰盖消融是造成海平面上升的重要原因,作为世界第二大冰盖,格陵兰冰盖消融速度在进入21世纪以后明显加快,引起了广泛关注.本文利用ICESat卫星激光测高数据,探讨了坡度改正的方法,通过改进平差模型解决了病态问题,并采用重复轨道方法计算了2003年9月至2009年10月间格陵兰冰盖的体积和高程变化趋势,对格陵兰冰盖各冰川流域系统的变化情况进行了详细分析.结果表明,格陵兰冰盖在这6年间平均高程变化趋势为-16.79±0.84 cm·a^-1,体积变化速率为-301.37±15.16 km³·a^-1,体积流失主要发生在冰盖边缘,其中DS1、DS8等流域的体积损失正在加剧,而高程在2000 m以上的冰盖内陆地区表现出高程积聚的状态,但增长速度明显减缓.与现有研究成果的对比表明,算法优化后的本文结果更具可靠性.

     

赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩露头解剖及其对华南新元古代洋盆演化的启示

赣东北蛇绿构造混杂岩是江南造山带最典型的地质实体之一,对其开展以大比例尺岩性填图+构造解析为核心的露头解剖。查明岩块类型包括0.9~1 Ga的洋壳残片蛇绿岩岩块和0.8~1 Ga的岛弧火山-沉积岩块,基质类型包括约1 Ga的蛇绿岩组分基质、0.9~1 Ga的洋盆沉积物基质和830~1000 Ma的碎屑复理石基质。混杂岩总体呈北东向延伸的网结状构造,就位期构造变形表现为自北西向南东的韧塑性逆冲剪切变形,并受到后期推-滑覆和走滑构造的叠加改造。综合解剖性填图认识和区域资料,认为赣东北樟树墩蛇绿构造混杂岩是弧后洋盆闭合至弧-陆碰撞等一系列洋-陆转换过程的产物,华南洋盆最终闭合的时间在780 Ma之后。研究成果丰富了蛇绿构造混杂岩专题填图方法,对认识华南新元古代洋盆演化及造山过程具有重要的意义。     

考虑降雨作用的多年冻土区不同地表土质活动层水热过程差异分析

为明确气候湿化背景下多年冻土活动层对降雨的水热响应机制,探讨了考虑降雨作用的不同土质地表能水平衡差异和活动层水热过程。基于土壤–地表–大气能量平衡的冻土水–汽–热耦合模型,以青藏高原北麓河地区2013年实测气象资料为模型驱动数据,定量分析了高原真实野外降雨条件下3种典型地表土质(砂土、亚砂土、粉质黏土)地表水分和能量平衡差异、活动层内部水分与能量输运分量变化过程和耦合机制。结果表明:随着土壤粒径增大,地表净辐射增大、蒸发潜热增大、感热通量减少、土壤热通量减小,不同土质地表蒸发潜热和地表感热通量差异最为显著,地表能量平衡差异在暖季较大、冷季较小;土壤粒径越大,水势梯度液态水和温度梯度水汽迁移越显著,但温度梯度水汽通量减小、水势梯度液态水通量增大;随着土壤粒径增大,土壤浅表层水分减少,25～75 cm水分略有增加;随着土壤粒径增大,土壤导热系数、降雨入渗对流传热和地表蒸发量增大、热传导通量减小,土体温度梯度降低,相同深度处土壤温度更高,活动层厚度增大,不利于多年冻土稳定。研究成果可为湿化背景下多年冻土的稳定性预测和保护提供参考。     

地震地球物理数据监控软件设计与实现

台站设备故障响应和风险排除是地震监测工作的基本内容,针对其便捷性和高时效性要求,采用Java语言,开发基于Android平台的地震地球物理数据监控软件.该软件整合重庆市地震局监测工作中的各项业务需求,采用云服务、Tomcat服务器及百度地图等技术,实现了数据实时查看及历史数据波形浏览等功能,及时获取仪器设备工作状态,及...