地震边坡动态临界加速度计算中抗剪强度参数概率分布分析

基于动态临界加速度计算地震边坡永久位移的方法应用了边坡分布的不均匀性,不均匀分布程度影响着永久位移计算结果。研究Newmark滑块底部或潜在滑动面上抗剪强度参数的分布特征,有利于了解地震过程中临界加速度的分布和变化过程,为地震边坡永久位移计算参数选取提供依据。通过计算发现：边坡土体标准差的线性关系比较微弱,在缺乏实验数据时,仅可参考使用;黏聚力随机数个数达到200时所计算的永久位移数值不再有波动;黏聚力无论设置为正态分布还是对数正态分布均不影响永久位移计算结果;黏聚力标准差的数值大小对永久位移的大小和离散性影响很大。在地震边坡计算时,尽量将其设置为符合正态分布;尽量根据实测数据设定黏聚力标准差,若缺乏实测资料,可参考两者的线性关系并结合经验进行标准差设定。     

A template for calculating rock surface roughness

This software (which accompanies McCarroll and Nesje, 1996, Earth Surface Processes and Landforms Vol. 21, 963–977) is designed to quantify the roughness of rock surfaces from profiles recorded using either a micro-roughness meter or a simple profile gauge. The roughness index used is the standard deviation of the differences between adjacent height values recorded at set horizontal intervals. Profiles are assumed to be 19 cm long with heights recorded every 5 mm. The template provided assumes that four profiles are recorded from each of ten surfaces (e.g. boulders). Roughness values are calculated using (overlapping) measurement intervals of 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm and 30 mm. The results are tabulated and presented as ‘deviograms’ which display both the magnitude and scale of roughness. The spreadsheet used was Quattro-pro for Windows, version 1.00. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

各向异性介质qP波传播描述II:分离纯模式标量波

在各向异性地震波场中,qP波与qS波常常是耦合在一起的.多分量地震数据处理中一个关键环节就是波型分离(即模式解耦),以纵波成分为主的常规单分量地震数据的成像则需要合理描述标量qP波的传播算子.本文作者曾构建了在运动学上同弹性波动方程等价,动力学上突出标量qP波的伪纯模式波动方程.为了彻底消除qS波残余,本文根据波矢量与qP波偏振矢量之间的偏差,提出从伪纯模式波场提取纯模式标量qP波的方法.数值分析展示了投影偏差算子在波数域和空间域的特征.基于不同复杂程度理论模型的试验结果表明,联合"伪纯模式传播算子"与"投影偏差校正"可为各向异性介质分离模式波场传播过程提供一种简便的描述工具.     

静电悬浮加速度计在轨质心位置的最小二乘估计

本文使用国内首次搭载飞行的静电悬浮加速度计在轨数据与卫星姿态数据,对加速度计与卫星质心的相对位置进行了估计测量.文中分析得到,在卫星姿态机动时,加速度计的输入加速度主要来自于离心加速度及角加速度引入的线加速度.结合卫星姿态机动时陀螺仪的测量数据,使用最小二乘法对加速度计质心位置的三个分量进行了联合估计.结果表明：质心位置的估计精度达到约6 mm水平,主要受限于卫星平台条件和加速度计测量精度限制.利用本文方法对未来重力卫星任务进行了分析,若使用精度为1×10^-10 m·s^-2加速度计以及2角秒分辨率的星敏感器,可将质心位置估计精度提高至4.6×10^-6 m水平.

     

应用Excel VBA编制煤田钻孔孔斜批量处理程序

煤田钻孔孔斜的校正计算,是地层界线和煤层坐标确定、勘探线剖面图、储量平面图绘制的重要基础工作,直接影响煤炭储量的计算。传统的孔斜校正工作一般是借助于Excel表格,但是手动输入耗费时力,且容易出错。基于地质工作实践,从孔斜校正的计算法基本理论知识出发,应用内嵌于Excel的VBA语言开发了一个钻孔孔斜批量处理程序,并在《贵州省都匀市江洲镇青山煤矿（预留）资源储量核实及勘探》项目中得到很好的应用。     

共和盆地开额泥炭剖面粒度敏感组分提取与全新世气候环境变化

采用粒级-标准偏差方法对青藏高原东北部共和盆地全新世KE (开额)泥炭沉积剖面进行了系统的分析,发现63~252 μm (63~112和112~252 μm)的粒度敏感组分可以作为区域冬季风强度变化的替代性指标,并据此重建了全新世共和盆地冬季风演化历史。结果表明:10.0~8.5 cal.kaBP冬季风逐渐减弱,8.5~7.1 cal.kaBP冬季风明显增强,7.1~3.8 cal.kaBP冬季风强度最低,3.8~0.5 cal.kaBP冬季风波动式增强,0.5 cal.kaBP以来冬季风强度迅速降低;对比研究发现,区域冬季风演变历史与青藏高原和中国东部季风区及季风边缘区不同研究载体记录的气候变化过程具有良好的可比性。同时,发现区域全新世7次明显的冬季风增强时期与极地冰心和北大西洋深海沉积记录的寒冷事件具有明显的一致性,可能说明区域气候变化与全球气候变化在动力机制上有着内在的联系。     

基于微波辐射计和探空的FY-4A温度廓线检验

选取2021年1月1日—2022年3月31日山东济南地区探空、微波辐射计和FY-4A的温度廓线,评估FY-4A温度廓线偏差特征。结果表明：10 km以下,FY-4A温度比探空偏小0.51℃,两者偏差的标准差为0.50℃;FY-4A温度比微波辐射计偏大0.53℃,两者偏差的标准差为0.75℃。FY-4A与探空在00：00(世界时,下同)和12：00的温度偏差趋势一致;相对于00：00,12：00的FY-4A与探空温度偏差的离散程度较小。有降水时,600 m高度以上微波辐射计与FY-4A的温度偏差逐渐增大,在1500 m高度附近偏差达到最大值(约为9.35℃),在3000~8500 m高度内偏差为1.35~5.10℃,偏差的标准差为1.41~4.99℃。有降水时,FY-4A与探空的温度偏差和标准差在不同高度上不同,偏差变化范围为-0.31~3.60℃。有云时,微波辐射计与FY-4A的温度偏差为-0.40℃,偏差的标准差为3.79℃;探空与FY-4A的温度偏差为0.31℃,偏差的标准差为2.66℃。相对于有云时,晴空背景下FY-4A与另外两种设备的温度偏差和标准差均较小。     

定量降水预报技术进展

为提升现有业务系统的降水临近预报（0—2 h）能力,以业务应用为目标,基于中国气象局强对流天气短时临近预报系统—SWAN （Severe Weather Automatic Nowcasting）开展降水临近预报算法改进和应用评估研究。首先使用分钟雨量数据,采用分雨团的雷达-雨量站降水订正技术,提高降水的实况订正频率,提升定量降水估计格点场的准确率;再通过基于光流法的回波运动矢量反演技术优化改进回波运动矢量;最终将改进后的定量降水估计格点场和外推矢量相结合进行降水临近预报。通过对2021年7月全国1 km分辨率回波和降水临近预报检验评估和个例分析发现：（1）改进的基于光流法的回波运动矢量反演技术可以捕捉不同天气尺度下的回波运动规律,反演结果具有较好的一致性和平滑性,可以提高外推的准确率。（2）新的降水临近预报子系统和现有SWAN系统相比,在0—1 h预报中,TS评分相对提高50%以上,Bias更趋近于1。在1—2 h预报中,除了20 mm/h的强降水以外,TS评分相对提升约20%,Bias下降1—3。新的降水临近预报子系统基于SWAN算法标准开发接口实现,运行效率满足业务需求,预报性能得到明显提升,具备业务应用的潜力。     

山东初冬一次极端降水和大风天气成因分析

利用常规地面、高空观测、雷达及ERA5再分析等资料,对山东初冬一次极端降水、大风天气成因分析,结果表明：低槽东移发展,冷空气南压,低空切变线配合东北、西北地区地面高压坝形成的“阻挡”形势利于极端降水的产生。本次水汽条件具有较强的极端性,水汽通量辐合远强于气候平均态,925 hPa和700 hPa水汽通量辐合大值区分别与雨、雪区域配合较好。降雨时垂直上升运动中心在边界层,升至600 hPa时转为降雪,降雨时低层辐合、高层辐散,降雪时由低到高呈辐散-辐合-辐散分布。冷锋过境条件对称不稳定触发产生对流,随后在冷锋后侧逆温层上由锋生过程的上升支环流强迫产生高架对流。强冷空气扰动从内蒙古高原下滑至华北平原,与近地面冷平流汇合增强,产生较强变压风,同时促进了势能向动能转换和动量下传。地形强迫造成下沉运动增强,华北地区低层形成锋面次级环流,环流前部锋区暖界面为地转偏差辐合,冷界面为地转偏差辐散。环流内有水平动能和地转偏差大值区,偏北气流和下沉运动使水平动能向南、向下输送,导致地面极端大风。     

TY系列高精度体应变仪研制及映震能力分析与应用

文章综述了钻孔体应变仪的发展历程,针对体应变仪目前存在的稳定性和带宽不足、标定精度低等问题,创新与改进液压传感器、控制电路、标定方法等技术,研制出TY-2B型钻孔体积应变仪。改进的液压传感器提高了仪器精度,缩小了仪器体积;改善了控制电路,提高了仪器采样率、带宽及稳定性;创新的压电陶瓷标定技术提高了监测数据可靠性。测试结果表明改进型的TY-2B型体应变仪功耗低,小于3 W;长期稳定性好;灵敏度高,分辨率达到10−11ε;高频特性和低频特性好,采样率10~100 Hz,可采集完整地震应变波波形,固体潮波形清晰稳定;体积小重量轻,外径缩小至Φ89 mm,适用于Φ100 mm钻孔,长度1300 mm,重量45 kg,运输和安装方便。经室内检验、野外台站15年的测试,获取了良好的监测数据,体现了高灵敏的映震能力,龙门山北段体应变台站对2010年玉树地震及2023年土耳其地震的观测响应表明TY系列高精度体应变仪不仅是静态应变仪,还是宽频应变地震仪,具有动−静态标定能力,且相对于摆式地震仪有着极宽响应频带的独特优势,既可以观测地壳长期缓慢变形及其积累的特征,还可观测地壳破裂变形的瞬态细微特征。汶川地震以来青川—汉中地区体应变台站及2021年以来广州台站获取的监测曲线长期变化趋势与地震、构造地质等资料所反映的区域地质特征相符,表明TY-2B型体应变仪可在地球动力学研究、地质灾害预测预警等领域推广使用。