利用GCITEM-IGGCAS模拟DE2潮汐Hough波模对电离层的影响

本文利用GCITEM-IGGCAS模式,从电动力学耦合作用和直接上传两种作用方式,详细模拟研究了DE2潮汐4种Hough波模分量对电离层的影响.我们将不同种类的Hough波模分别输入到模式当中作为底层边界条件,驱动模式模拟得到电离层的电子密度变化,从中分离两种作用机制的响应进行分析.模拟结果发现电离层对DE2的4种Hough波模的响应都表现为半年变化,波峰出现在春季和秋季,波谷则出现在冬季和夏季.一天的变化特性上,赤道对称波模的响应出现明显的4个峰值和谷值,其他3种波模响应主要表现为一个峰值和谷值.4种波模当中赤道对称波模对电离层的作用最为明显,占据主导地位,对电离层的影响表现为波动效应,其中3波分量的响应最强,主要由电动力学作用控制.其他3种波模对电离层则是削弱作用.本研究可以帮助我们更深刻的理解非迁移潮汐对电离层的作用方式和效果.     

低头坝养鱼对上下游局域栖息地和鱼类群落时空格局的影响

河流鱼类的群落特征会随栖息地环境的变化而发生变化.为了解鱼类群落对低头坝养鱼的响应程度,2013—2014年共6次调查了乌龙河(长江下游支流)两个可涉水河段样点(上游坝和下游坝)的环境因子、鱼类多样性及其群落结构.共采集到5目10科21属24种鱼类,以鲤形目鲤科最多,占总数的58.3%.通过解析时空动态变化与局域栖息地条件对鱼类群落的影响,发现季节因素对鱼类群落结构无显著影响,而鱼类群落所在空间位置(上游坝,下游坝)对群落结构差异具有较显著影响,其中上游中华鳑鲏(Rhodeus sinensis)、(Hemiculter leucisculus)、棒花鱼(Abbottina rivularis)、大鳍鱊(Acheilognathus macropterus),下游食蚊鱼(Gambusia affinis)的多度决定了这种差异;而3个栖息地变量(溶解氧浓度、电导率和流速)均对鱼类群落特征具有显著性影响.栖息地环境差异对河流上、下游鱼类群落的影响较大,具体体现在下游样点鱼类的捕获重量、捕获数量、密度、多样性明显下降,推测利用低头坝养鱼是造成这些现象的重要原因.     

2015年3月新不列颠MS7.4地震震源及邻区构造应力场特征

2015年3月30日至5月15日,巴布亚新几内亚-新不列颠地区发生了一系列地震.为研究该地区的构造应力环境及孕震背景,本文基于Global CMT目录,对新不列颠区域浅部进行构造应力场反演,拟得到高精度的应力图像.反演结果显示：（1）沿着南、北俾斯麦块体边界的区域构造应力场呈走滑体系,最大主压应力轴方位呈SWW-NEE向.（2）所罗门海的NW和NE走向的海沟处于压缩状态,所罗门海块体向新不列颠和所罗门群岛俯冲的板块弯曲部分是局部拉张.（3）受俯冲带的北向推挤,南俾斯麦板块顺时针旋转的挤压,太平洋板块向西部运动汇聚作用,新不列颠岛东北部与新爱尔兰岛南部交汇区域呈现明显非均匀应力状态.（4）此次地震序列的大多数走滑型和逆冲型地震,可能是所罗门海块体俯冲运动,和南俾斯麦块体与太平洋板块的近EW向挤压作用共同引发.     

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.     

STUDY ON DISPLACEMENT OF THE PEAKS OF THE HIMALAYA GENERATED BY THE 2015 NEPAL EARTHQUAKE SEQUENCE

Based on the rupture models of the 2015 Nepal earthquake sequence and half space homogeneous elastic model, the displacement field near the epicenters is estimated. The horizontal components converge to the epicenters from north and south with maximum value of 871~962mm. The farther the epicenter distance is, the smaller of the horizontal displacement occurred. The displacement on the south side of the epicenters decreases more rapidly than that on the north side as the distance from the epicenter increased. Significant settlement occurred on the north side of the epicenters with maximum of 376~474mm, while large uplift occurred on the epicenters and its south side with maximum value of 626~677mm. Then, the displacement of the peaks of the Himalaya near the epicenters is estimated. The largest displacement occurred at the peak of Shishapangma with 393mm horizontal component and 36mm settlement. Mt. Everest, the world's highest peak, moves 36mm in nearly southward direction with 9mm settlement. The displacements of other peaks of the Himalaya are different with the epicentral distance and azimuth of the 2015 Nepal earthquake sequence.     

THE STATIC STRESS TRIGGERING INFLUENCES OF THE 2015 MW6.4 PISHAN,XINJIANG EARTHQUAKE ON THE NEIGHBORING AREAS

Based on the rupture models of the 2015 Pishan M_W6.4 earthquake and half space homogeneous elastic model, the Coulomb stress changes generated by the earthquake are calculated on the active faults near the earthquake region. The horizontal stress changes and the displacement field are estimated on the area around the epicenter. Results show that:(1)The Coulomb stress is decreased in the west of the western Kunlun frontal thrust fault(9.5×10³Pa), and increased in the east of the western Kunlun frontal thrust fault and the middle of the Kangxiwa faults. More attention should be taken to the seismic rick of the east of the western Kunlun frontal thrust fault; (2)Based on the analysis on the location of the aftershocks, it is found that most of the aftershocks are triggered by the earthquake. In the region of increased Coulomb attraction, the aftershock distribution is more intensive, and in the area of the Coulomb stress reduction, the distribution of aftershocks is relatively sparse; (3)The horizontal area stress increases in the north and south of the earthquake(most part of the Qaidam Basin and the northwest of the Qinghai-Tibet plateau), and decreases in the east and west of the earthquake(northern part of the Qinghai-Tibet plateau and eastern part of the Pamir Mountains). In the epicenter area, the principal compressive stress presents nearly NS direction and the principal extensional stress presents nearly EW direction. The principal compressive stress shows an outward radiation pattern centered on the epicenter with the principal extensional stress along the direction of concentric circles. The principal compressive stress presents NW direction to the west of the epicenter, and NE to the east of the epicenter. With the increase of radius, the stress level gradually decays with 10⁷Pa in the epicenter and hundreds Pa in the Maidan Fault which is in the north of the Qaidam Basin.     

中纬度电离层foF2潮汐的变化特性

本文通过对1960年以来全球磁纬度40°N至50°N内测高仪台站的观测数据进行研究,提取了电离层F₂层临界频率（f_oF₂）的潮汐,揭示了其变化特征及可能的形成原因.研究发现,周日和半日的迁移潮汐分量（即DW1和SW2）强度最大,并且显示出明显的年变化和半年变化.周日潮汐的3波分量（即DE3）作为典型的非迁移潮汐分量,相对较弱,显示出微弱的半年变化.在冬季,DW1和SW2与太阳活动指数（F₁₀₇）呈现正相关性,其相关系数分别大于0.88和0.65.相反,在夏季,DW1和SW2与太阳活动指数呈现负相关性,特别是SW2,其相关系数在6月份达到-0.72.在相对于纬向均值的归一化处理之后,上述潮汐强度和太阳活动指数之间的正/负相关性被显著增强/削弱.其中,归一化后的夏季DW1和SW2与太阳活动指数的相关系数达到-0.8.更加深入的讨论显示出上传的大气潮汐波动可能是电离层潮汐除了太阳辐射之外的重要驱动源,并且这种驱动机制在SW2中更加强烈.     

北京城区大气混合层内臭氧垂直结构特征的初步分析——基于臭氧探空

本文利用2013年6月至2015年10月北京南苑观象台两年多午后臭氧探空资料,初步分析了北京城区大气混合层内臭氧浓度的垂直分布规律以及典型天气条件下大气边界层臭氧的变化特征.主要结果有：（1）季节平均而言,地表至对流层中部（8 km）的臭氧浓度在夏季最高,冬季最低,相差50~130 μg·m^-3,最大差异在边界层.总体而言,对流层臭氧浓度随高度有比较缓慢的增加,但是边界层内臭氧浓度的垂直结构随季节有比较大的差异：夏季混合层中部存在一个臭氧浓度极大值,这与夏季比较强的光化学生成臭氧有关;而在冬季地面臭氧浓度很低,平均值小于40 μg·m^-3,说明冬季地面是臭氧很强的汇.（2）臭氧浓度季节内变率的季节差异也十分明显,夏季最大、冬季最小.季节内变率在从边界层向自由对流层过渡区域最小（夏季为24 μg·m^-3,冬季仅为10 μg·m^-3）,在边界层内变率较大,夏季可达64 μg·m^-3（冬季为30 μg·m^-3）,这也说明边界层化学过程明显影响臭氧浓度的变化.（3）我们从所有白天样本中严格筛选了部分混合层样本,并把臭氧浓度在由混合层向自由大气过渡时的垂直分布分成了三类,即臭氧浓度随高度增大（Ⅰ型）、减小（Ⅱ型）以及基本稳定不变（Ⅲ型）;臭氧垂直结构类型有明显的季节特征,夏季主要是Ⅱ型,而冬季则以Ⅰ型为主.（4）此外,我们还针对一些典型天气过程（强风、静稳雾天和PM_2.5污染）边界层内臭氧的变化特征进行了分析,结果表明：强风切变产生的机械对流引起的充分混合,有利于高层臭氧向低层输送,使得混合层内臭氧浓度的垂直梯度明显减小,同时混合层高度较高,达3 km以上;在高湿度静稳天气控制下,大气混合层较稳定,对北京上空污染物的垂直扩散十分不利：颗粒物浓度升高,削弱到达近地层的太阳辐射,从而降低臭氧的生成效率,混合层内臭氧浓度与混合层厚度都处于较低水平.     

利用分段时频峰值滤波法抑制磁共振全波信号随机噪声

磁共振信号极其微弱,容易受到周围环境中各种电磁噪声干扰.其中随机噪声,由于频带宽、不规则、无规律、与有效信号混叠,难以抑制.近年来,采用数量级为10⁴~10⁵ Hz采样频率收录的全波磁共振信号,以其携带丰富全面的信息量,为数据处理及解释提供了更多的潜能.然而,只要随机噪声的幅度大于信号幅度,拟合得到的信号特征参数准确度就会降低.目前普遍采用的数据叠加方法仅能抑制部分随机噪声,且需要多次采集信号,探测效率低.本文针对全波磁共振信号采样点数多和信号非线性强的特点,提出采用分段时频峰值滤波（STFPF）法消噪,将全波磁共振信号分成若干段,编码为解析信号的瞬时频率,采用短窗长PWVD计算解析信号的时频分布,利用时频分布沿瞬时频率集中的特性,通过提取时频分布的峰值获得信号的无偏估计,达到抑制全波磁共振信号随机噪声的目的.为了验证消噪效果,与传统叠加法进行对比分析,仿真结果表明,对于单次采集信号,信噪比低至-5 dB时,STFPF方法依然能有效抑制信号中的随机噪声,消除随机噪声后信噪比提高23.19 dB,信号的初始振幅拟合误差为3.03%,平均横向弛豫时间拟合误差为2.7%,消噪效果优于传统叠加法,且由于无需多次采集磁共振信号,可有效提高探测效率.模型数据的反演解释进一步验证了STFPF方法的有效性,本文研究结果为实际数据处理奠定了良好的基础.     

海洋测绘地理空间数据模型(S-100)综述

为全面了解当前海洋测绘地理信息空间数据模型的发展现状、存在问题和下一步研究重点,对海洋测绘地理信息空间数据模型展开了研究。通过搜集、整理当前与海洋测绘地理信息空间数据模型相关的国内外研究文献和技术材料,按照时间序列将研究划分为3个阶段。对理论性研究阶段和应用性研究阶段的研究成果进行了阐述和分析,提出了创新性研究阶段的7个重点研究方向。