热带地区出射长波辐射的长程持续性研究

为了探索热带地区出射长波辐射（OLR）的内在变化规律,利用去趋势波动分析（DFA）方法,对整个热带地区（0~357.5 °E,22.5 °S~22.5 °N）1979—2013年NOAA逐日的OLR资料进行分析。研究结果表明:整个热带地区的OLR存在幂律相关,其标度指数值主要集中在0.65~0.72之间,具有较好的长程相关性（或持续性）。西太平洋、刚果盆地和南美洲因对流发展旺盛,导致上空高云量偏大,OLR值主要取决于云顶温度和云量,而云本身变化较快,使得该地区OLR表现出较弱的长程持续性;中东太平洋、大西洋和撒哈拉沙漠地区上空高云量偏少,OLR值主要取决于海表或陆表的温度,而海表或陆表温度变化相对比较缓慢,使得该地区OLR表现出较强的长程持续性。此外,通过随机打乱逐日OLR时间序列去除趋势和相关性,进一步验证了热带地区OLR的长程持续性是由时间序列的分形特征造成的。      

青海门源MS6.9地震震前OLR异常与InSAR同震形变关联性分析

对比分析利用涡度距平法提出的2022年1月8日青海门源 M_S6.9 地震震前射出长波辐射(OLR)短期异常分布和震后InSAR技术提取的门源地震同震形变空间分布,结果显示,震前红外辐射增强区与InSAR同震破裂形变区的空间位置基本吻合,扩展形式基本相似(同震破裂形变区分布在红外辐射异常区内部)。在震前的全国范围OLR空间分布上,仅青海德令哈—西宁—甘肃武威一带出现了呈“哑铃”状近WE向展布的OLR热辐射增强区,空间可辨识度高,OLR异常时空演化过程遵循了岩石应力加载破裂过程中的热异常规律,显示热异常变化与应力变化存在关联; InSAR技术提取的同震形变同样位于肃南—祁连断裂(俄堡段)、托莱山断裂和冷龙岭断裂的交汇区。InSAR同震形变结果揭示了地表形变以水平方向为主,断层运动具有典型的走滑变形特征。InSAR同震形变结果为红外遥感反映地震形变提供可检验的地质实体监测证据,验证了门源地震前辐射增强异常是地震构造地应力强度变化的遥感物理参量反映。     

基于多轨道卫星观测数据分析尼泊尔地震长波辐射特征

综合已经在红外异常提取中应用的涡度和RST(Robust Satellite Technique)算法优点,提出了红外异常指数算法.并基于长时间尺度的中国静止卫星FY-2D和美国极轨卫星NOAA长波辐射数据,应用RST和异常指数算法,分别对2015年4月25日尼泊尔M_s8.1和5月12日M_s7.5地震前后卫星长波辐射变化特征进行了分析,开展了多轨道、多时空分辨率长波辐射同步地震热红外特征研究.结果表明,运用RST算法,两次地震前后,未能在震中周围发现明显的长波辐射异常.运用异常指数算法:(1)对于NOAA卫星,4月15日在M_s8.1地震震中以西出现热红外异常,到4月24日震中以西约100 km处出现异常最大值,随后逐渐消失.5月10日在M_s7.5地震震中以东约200 km发现异常;(2)在NOAA卫星长波辐射异常发现最大值当日,采用FY-2D卫星每3 h的数据分析可发现红外异常的动态演化过程,弥补NOAA卫星分辨率不足.以上结果为利用多轨道卫星监测地震热辐射变化提供了依据.     

水汽源区变化对陕西关中降水稳定同位素的影响

基于关中地区7个站点的降水同位素及气象数据,分析了δ~(18)O的时空特征及环境效应,模拟出代表站点的气团运移轨迹,利用向外长波辐射(OLR)数据研究水汽源区变化及对夏半年降水稳定同位素的影响。结果表明:δ~(18)O有着较为明显的季节性变化规律,由春季到冬季逐渐下降,空间分布则呈由东南向西北递减的趋势;大气降水线方程表现出明显的过渡性区位特征,夏半年以降水量效应为主;水汽主要通过西北与东南两个水汽通道输送,青藏高原的热力、动力性质对水源差异产生了较大影响;水汽源区变化与对流层中上部水汽含量场都与稳定同位素特征、水汽运移轨迹有着较强的对应关系,8、9月形成于西太平洋的热带辐合带(ITCZ)使东南季风成为夏季关中地区主要的水汽输送通道。     

卫星遥感海南岛气候特性的研究

利用NOAA极轨气象卫星的AVHRR资料，研究了海南岛干、湿两季在无云情况下的下垫面短波反射率、植被指数、下垫面温度和射出长波辐射的分布及变化特征。结果表明利用气象卫星资料可以较详细地了解气候形成的主要因素之一——下垫面状况。     

"FY-2C"卫星云图导出产品在天气分析中的应用

对"FY-2C"卫星云图部分产品的生成原理及特点作了简要说明;通过对其在局地雷阵雨、对流性强降水及稳定性降水天气过程的分析应用,说明了TBB、云导风、OLR、6小时雨量估计等资料在天气发生前、过程中的分布及移动变化特征;探讨了"FY-2C"云图导出产品在场区天气分析和预报中的应用前景.     

临震天体引潮力和地面长波辐射OLR异常

利用天体引潮力周期变化模型和地面长波辐射(OLR)数据资料,分析2010~2011年云南、西藏地区的4次M5.0以上地震震前OLR异常,探讨了诱发地震的外部因素,即天体引潮力周期与红外异常发展的关联特征。结果显示:以临近发震时刻所在周期引潮力值最低点日期为OLR参照背景,获取的地震前后NOAA长波辐射OLR日增量分布图像显示:震中附近热异常明显,异常受构造控制,且其分布与断裂关系密切;异常演化经历起始-加强-高峰-衰减-再增强-发震-平静的过程,符合岩石因应力增加而破裂的规律。一方面表明地应力的临界状态演化过程可通过OLR辐射变化来反映。另一方面表明引潮力可以改变构造内部地应力的状态。     

四川汶川8.0级地震地下流体异常分析

汶川8.0级地震引起了社会广泛地关注,产生了地震能否预测的疑问以及汶川地震前是否出现了异常的讨论,震后一些学者对前兆资料进行了研究总结,本文在前人研究的基础上仅对地下流体异常进行了分析,认为汶川地震前存在着一些地下流体异常,本文从中期异常、短临异常、同震及震后调整这几个方面对水氡、水位、水温、流量资料进行了分析研究。通过对中期异常的识别及提取,认为采用从属函数方法定量提取异常效果较为理想。     

基于天体引潮力周期变化的OLR异常初探

采用NOAA卫星地面长波辐射（OLR）数据资料,数据空间分辨率为1°×1°、覆盖全球共360×181个格点,时间分辨率为1 d,时间起止为1954年至今。计算了2012年6月30日新疆新源6.6级地震天体引潮力变化和OLR逐日时空演化背景图像。结果表明：①本次地震发生在天体引潮力由高峰（6月20日）→低谷（6月30日）→高峰（7月5日）的周期变化过程由低谷向高峰时段,可能显示引潮力对发震构造的作用主要表现为加速断面的滑动。②+新源6.6级地震前后,亮温区域出现：起始→加强→高峰→衰减→平静→发震→小范围增温的变化过程,即6月25日在震中东北出现小范围的亮温现象,6月26日起亮温区域范围增大,强度增强,6月28日亮温异常范围和幅度减弱,6月29日亮温异常消失。6月30日发生了新源6.6级地震。而7月1日又出现亮温,可能与6月30日的6.6级地震及其后面余震的发生有关。该过程与岩石在受力破裂过程具有相似性,即岩石挤压→岩石微破裂→岩石破裂扩展→破裂终止等。     

日本9.0级大地震前长波辐射异常研究

应用聚类分析方法对日本M_w9.0地震前长波辐射进行了分析,结果表明2010年8月在大范围的西太平洋海域,出现一个自北向南逐渐增强的季节性高温条带,该条带从日本海沟中北段开始,一直向南延伸到伊豆—小笠原海沟.同时日本海沟的地壳垂直运动自2010年8月份开始出现季节性运动消失的异常现象.这两种现象同时出现是否表明地球物理场在大地震发生前可能出现异常？地震发生前半年时间出现的热异常条带是否与此次地震有关？这些问题有待进一步探索.