基于全球气象再分析资料的InSAR对流层延迟改正研究

气压、温度和水汽含量等大气物理参数的时空变化导致的对流层延迟是制约合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)高精度应用的重要因素之一.最新研究显示气象再分析资料在补偿对流层延迟影响方面具有巨大的应用潜力,这促使我们对其有效性和鲁棒性做进一步的研究和探索.本文首先推导了利用气象再分析资料对InSAR进行对流层延迟校正的算法;然后以美国南加州地区的ENVISAT ASAR数据为例,分析了基于两种气象再分析资料(ERA-Interim和North American Regional Reanalysis,NARR)校正InSAR对流层延迟改正的效果;通过与MERIS水汽延迟改正结果比较,验证了该方法的有效性.实验结果表明:(1)不能简单忽略干延迟,可通过气象再分析资料进行有效估计;(2)通过与MERIS水汽产品获得的对流层延迟比较发现,气象再分析资料能够取得接近于MERIS的改善效果;(3)对ERA-Interim和NARR两种气象再分析资料而言,虽然后者具有更高的时间和空间分辨率,但在改正InSAR对流层延迟方面并没有表现出比前者更明显的优势;(4)气象再分析资料可以很好地估计与地形强相关的垂直分层延迟,但对于小尺度的湍流混合延迟的捕捉能力有限.综合分析认为,气象再分析资料的优势在于其数据可随时获得、免费和全球覆盖,它可以显著减弱大尺度的垂直分层延迟对干涉图相位的影响,从而有助于InSAR获取更真实可靠的地形高程和地表形变信息.     

软流圈物质运动对鄂尔多斯块体周缘断陷盆地运动特征的影响

研究软流圈物质运动及其对断陷盆地运动特征的影响,是揭示软流圈与岩石圈相互作用,认识华北克拉通破坏的深部动力学过程的基础.本文以鄂尔多斯块体周缘断陷盆地为研究对象,利用数值方法模拟了盆地底部软流圈物质的运动,进而分析了软流圈物质运动对周缘断陷盆地运动特征的影响.研究结果表明:(1)软流圈物质水平运动的区域流向为NWW-SEE向,流速基本一致,局部略有变化.随着深度增加,局部变化特征不再显著;(2)软流圈物质垂向运动存在区域性差异,其中鄂尔多斯体块体北部、西部以及北缘、西缘底部,物质以下沉流为主,尤其西缘下沉流更显著;块体中部、东部以及南缘、西南缘底部,以上升流为主;东缘底部,上升流与下沉流相间分布,以上升流为主.随着深度增加,上述区域性差异特征依然明显;(3)依据热物质的水平拖曳和垂向拉张作用对断陷盆地可能产生的影响,进一步推测,软流圈物质运动有利于北缘盆地的剪切走滑,东缘盆地的伸展拉张,南缘盆地的走滑兼拉张,西缘和西南缘盆地的走滑.     

南海西南次海盆深海地磁观测潜标的数据分析

地磁场磁力线切割海水和电磁感应两种方式的共同作用影响着海水介质中变化地磁场的时空特征.虽然近些年的野外实践、数值模拟和理论研究都表明,海面和深海海底的变化磁场存在差异,但极少有实测数据揭示在海水介质不同深度位置地磁场的时空特征.本文主要介绍在南海西南次海盆4366 m深度处布放和回收了一个4000 m长深海地磁观测潜标的科学实验;重点分析垂直方向不同水深位置上地磁场观测记录中总强度的变化幅度及相位的时空特征.并通过建立地磁场太阳静日变化模型,将观测结果与南海周缘的三个地磁台站观测记录进行对比分析.研究结果表明,地磁场总强度在深海水体的不同深度存在着显著差别.在地磁扰动较小或平静期间,深海潜标处的日变形态与同纬度邻近台站的观测结果较为一致;而在地磁扰动期间,由于所处位置处地下电性介质的差异会对感应磁场产生不同的影响,观测到的总强度在幅度和相位变化中也出现相应的不同.本文的分析结果不仅为海水介质不同深度地磁场时空特征的研究提供了科学实验依据,也为海洋磁测中地磁日变观测站的布设提供建议.     

秦岭-大别及邻区背景噪声的瑞利波层析成像

秦岭—大别造山带西起青藏高原东北缘,东至郯庐断裂带,是华北板块和扬子板块之间的碰撞造山带.本文收集陕、豫、皖、赣、湘、鄂、渝等区域地震台网的160个宽频带地震台站连续两年地震背景噪声数据,用双台站互相关算法获得瑞利面波经验格林函数,提取相速度频散曲线,并根据面波层析成像反演得到秦岭—大别及邻区周期8~35 s范围内相速度分布图像.结果显示,大别地块在14 s相速度分布图中呈现低速异常,与8 s相速度分布图中的高速异常形成鲜明对比,反映大别HP/UHP(high pressure/ultrahigh pressure metamorphic rocks,高压/超高压变质岩)的影响仅存在于上地壳.25 s相速度图中,大致以太行一武陵重力梯度带为界,东部以高速异常为主,西部以低速异常为主,反映了地壳东薄西厚的结构特征.14~35 s相速度分布图显示郯庐断裂带南段东西两侧的显著差异,佐证了郯庐断裂带发生大规模左行平移运动时,其南段可能切入壳幔边界.同时,郯庐断裂带南段可能存在一个热物质上涌的通道,熔融的热物质通过该通道上升,混入大别地区的中下地壳,造成了红安一大别造山带的差异隆升.南秦岭与四川盆地东北部表现为低速异常,是否与青藏高原物质东流或者南秦岭的拆沉有关,还有待于进一步深入研究.     

江西柘林湖富营养化现状与藻类时空分布特征

江西柘林湖是首批入围国家良好湖泊保护专项的示范湖泊.为揭示柘林湖富营养化现状与藻类时空演替特征,于2012年8月至2013年7月对全湖及主要入湖支流进行了周年采样分析,结果表明:柘林湖主要营养盐在地表水Ⅲ类以内,处于中营养状态.全湖藻类演替以蓝藻-硅藻交替为主,夏季以鱼腥藻和微囊藻为优势种,冬季直链藻、小环藻和针杆藻占优.藻类空间分布呈现西部高于东部、上游高于下游的特征,西部部分湖区夏季甚至出现了鱼腥藻水华.柘林湖3个大型饮用水源地中东渡水源地夏季也同样面临蓝藻水华问题,但蓝藻毒素未超标.在重点监测的4条柘林湖主要入湖支流中,3条支流的藻类夏、冬季细胞丰度均在1×107cells/L以下,但烟港水的藻细胞丰度夏、冬季分别接近和超过该界限,应加以警惕并采取适当措施.枯水期水位变化、水体分层、较低的水体透明度和较长的滞留时间是影响柘林湖局部湖区蓝藻水华形成的关键因素.     

一种卫星钟差精度评估方法

GNSS观测量测量的是测站与卫星间的相对时间延迟,卫星钟差求解的是相对于基准钟的相对钟差,因此卫星钟差的精度评估方法不同于其他GNSS产品。分析了卫星钟差的精度评估方法,采用消除卫星钟系统偏差的方法进行钟差精度的评估,得到的各产品的精度评定结果与各产品公布的钟差精度基本一致,证明了此方法的有效性。     

实验性急性肺栓塞双源CT双能量肺灌注成像与CTPA的对照研究

目的:探讨CT双能量肺灌注成像(DEPI)与CT肺动脉成像(CTPA)在诊断急性肺栓塞敏感性和特异性上的差异以及CTPA联合DEPI诊断急性肺栓塞的价值。方法:在22只新西兰兔中,实验组20只经耳缘静脉入路注射明胶海绵制成急性肺栓塞模型;对照组2只经耳缘静脉注入生理盐水。栓塞后2小时行CTPA检查及双源CT双能量肺灌注扫描。扫描完毕,处死新西兰兔,行大体解剖及镜下切片观察。以病理为金标准,观察CTPA联合DEPI诊断急性肺栓塞的准确性。结果:对照组CTPA显示肺动脉血管通畅,未见充盈缺损,DEPI图像表现为大致均匀的黄红色伪彩;实验组栓塞后CTPA可见新西兰兔部分段、亚段肺动脉对应肺组织呈磨玻璃、肺纹理稀疏及马赛克改变,栓塞区域灌注图像显示为蓝色或黑色的灌注缺损或者不均匀灌注。病理检查发现亚段以下细小肺动脉栓子,CTPA未发现血管充盈缺损,而DEPI表现为与周围正常灌注区域颜色稍不均匀,呈伪彩图像表现。CTPA及DEPI诊断肺栓塞的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为97.22%,98.65%,97.22%,98.65%;97.37%,95.83%,92.50%,98.57%。结论:DEPI对于急性肺栓塞的检出率具有较高敏感度;CTPA联合DEPI可提高急性肺栓塞的诊断率。      

川滇地区井水位潮汐响应特性分析

利用Baytap-G潮汐分析软件对川滇地区12口观测井数字化水位的长时序数据进行计算, 提取井水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差), 分析其形态、 阶段变化等特征, 探讨地震前后井水位潮汐响应特征参数的变化情况, 为深入分析井水位与固体潮、 气压之间响应关系的研究提供新的方法和途径。 结果表明, 泸沽湖井等10口受固体潮影响的井水位振幅比和相位差变化相对稳定; 而南溪井和大姚井受到气压-固体潮综合作用影响的井水位振幅比和相位差变化则比较离散。 其中江油川10井、 泸沽湖井、 东川井等3口井水位振幅比和相位差对大震的响应显著, 并给出了地震能量密度与这三口井水位M₂波相位差和振幅比的变化关系。     

华南地区流体地震预测指标建立、应用和反思

为提高华南地区流体地震预测水平和实效,在中国震例及日常工作经验积累的基础上建立华南地区流体地震预测指标体系,并在日常震情跟踪工作中进行检验,以2019年广西北流5.2级地震为例,对该指标体系的异常与干扰及会商机制等进行反思。结果表明:①指标体系中的空间指标、地球化学指标存在应用的局限性;基于M_L4.5震例基础上建立的震级强度指标在震级的判定上存在一定的偏差;②任何单一的预测指标用于地震预测时,都应根据不同区域特点,并结合多测项及其它学科资料进行综合判定,才能得到更为准确的判定结果;③空间分析不能只关注一条断裂带,应从更大的区域范围对成组断裂带进行分析;④地震异常和干扰有时是共生或伴生关系,不能因周围有干扰就直接否定其构造成因;异常分析不能仅局限在省域范围,应加强片区内各省学科间的交流协作,搭建一个可以充分勾通、交流的平台。     

新疆富蕴县乔夏哈拉铜(金)矿床成因探讨

新疆乔夏哈拉铜(金)矿床的成因前人认识不一.文章通过成矿环境、成矿规律、火山成矿作用及成矿物质来源等分析研究,认为矿床为产于陆缘裂谷带中的火山岩块状硫化物层控矿床,层状夕卡岩直接控制矿体,成矿物质源于上地慢或深部地壳,成矿热液主要来自火山热液加大气降水,属于海相火山岩喷流沉积成因的层控夕卡岩型铜(金)矿体.