卷首

<正>自那部关于全球毁灭的灾难电影《2012》公映以来,人们对周围的环境和气候愈发关注。今年席卷全球的各种自然灾害,似乎也预示着2012从电影向我们生活中走来。尽管科学已经证实,2012只是玛雅历法中新时代的开启,但是遍布全球的极端气候高频发生,还是令神秘主义者对人类未来陷入忧虑之中,即便是普通民众也会对气候、环境突变造成的灾害感到不安。     

浙江省近534年旱涝发生规律及突变分析

采用1470～1979年五百年旱涝史资料,选取杭州、宁波、金华和温州旱涝等级资料,并把旱涝等级资料延伸到2003年。用小波分析、t-检验、低通滤波等方法,对浙江近534年旱涝灾害发生的规律、周期性、阶段性和突变特点进行了分析。结果表明,浙江中等强度的洪涝或干旱平均每3～4年发生一次,大涝或大旱平均每10年一遇;浙江旱涝在不同的时间尺度和层次上30年、50年、70～80年周期振荡最显著,其次为10～20年左右周期振荡;旱涝呈现出3个上升阶段以旱为主和3个下降阶段以涝为主的阶段性气候变化特征;突变分析发现浙江旱涝交替出现3处显著的突变,主要出现在1636、1708、1963年附近,呈现出少雨期-多雨期-少雨期的气候演变特征。     

"西北"中东部及内蒙古西部降水的多尺度特征

本文利用西北中东部及内蒙古西部地区近40a降水资料（1961～2000年）,采用趋势分析、lepage、最大熵谱和小波分析等较新的统计方法,分析了降水的气候趋势、阶段性变化以及多时间尺度振荡特征,研究了降水主要振荡尺度的不稳定性,探讨了阶段性变化与多尺度振荡之间的相互联系。     

长江口海域表层水温的季节、年际变化

为研究长江口与黄东海SST变化的异同,根据长江口区引水船海洋站1959～2001年、大戢山海洋站1977～2000年月平均表层水温资料,安徽大通水文站1968～1999年月平均径流量资料,利用功率谱分析、Mann—Kendall突变检验及相关分析方法,分析长江口区表层水温的季节、年际变化特征。结果表明：长江口区表层水温最高值出现在8月份,最低值出现在2月份。长江口区表层水温的年际变化存在准2年和3～5年的显著振荡周期,东亚季风和长江径流对其变化有影响。长江口区表层水温突变出现在1989年。     

基于尖点突变模型与D-S证据融合理念的地下矿山岩体失稳预警方法

地下矿山岩体失稳预警一直是矿山灾害防治研究的重要课题。为了提高岩体失稳预警的准确性和可靠性,本文提出一种基于尖点突变理论和D-S证据融合理论的综合性预警方法。首先通过建立尖点突变分析模型和D-S证据融合模型得到两种独立预警判据。然后借助风险矩阵融合两种独立预警判据形成综合性预警判据。最后利用矿山实测的微震数据分别对三种预警判据的预警效果进行检验。结果表明:尖点突变模型对岩体失稳的预警效果较差;D-S证据融合模型的鲁棒性较差;综合性预警判据的预警结果与工程实际高度吻合且鲁棒性较好,预测准确性和可靠度明显提高。     

水的临界奇异性致震说

通过大量的地震现象总结和地震过程的热力学分析,得知地震的共性主要有:具分带性及与断裂相关性,有多震层,震区深部常有高导低速层,与水关系密切,主震时短具突变性,部分动植物生长异常,地形地貌变化,出现地球化学、地球物理、气象等异常。这些特征总体又分为两方面:一是与断裂相关,断裂的形成又是岩石性质与力两个因素作用的结果;二是与水相关。主要从断裂降压与水相变两个方面研究,进一步完善岩石圈中断裂降压与水二级相变时临界奇性耦合触发地震的机制,在此基础上提出了水的临界奇异性致震说。(1)由于脆、韧性断裂(或带)降压和聚水,致使地壳和上地幔局部区域的压力下降和温度上升,使温度和压力同时达到水的临界值,从而引发水的二级相变。(2)在临界点处的水二级相变时,物理化学性质发生奇异性突变,特别是水对固相溶解行为的奇异突变行为,使得地壳和上地幔局部的力学性质突变减弱;同时,二级相变时水C_V的突变趋于无穷大,据Mie-Grüneisen公式热压(即热应力)趋于无穷大。断裂降压,造成岩石圈局部温压同时达到水的临界值,水发生二级相变,从而至少在以上两方面的作用下,引发局部水热爆炸而触发地震。(3)地震震级与水发生二级相变时的断裂局部聚水量呈正相关。(4)水临界奇异性会导致许多物理化学性质突变,是地震时各种地球化学、地球物理、动植物生长、气象等异常的根源,也是地震监测的主要指标。(5)初步讨论了地震与热液成矿、油气形成等地质作用之间的关联。(6)这个地震成因理论主要用于壳内强震机制解释。     

延安市冰雹云初始回波识别

根据隰县1961年-2007年的气温资料,利用线性回归分析,结合年平均气温的五年滑动平均值变化趋势和平均气温年际变化趋势,分析了隰县年、季平均气温的变化特征,表明47年来隰县年平均气温有明显升高趋势;各季均以增温为主,春季增温尤其显著。通过Mann—Kendall突变分析对年平均气温进行突变检验,表明年平均气温于1985年发,毛突变,突变前后温差1．2℃,突变显著。     

东北初夏和盛夏降水时空变化及大气环流因子新特征分析

基于东北区域1961—2019年245站逐日降水资料,利用经验正交函数方法（EOF）、累计距平方法、滑动t检验、小波分析和相关分析等分析了东北地区初夏（6月）和盛夏（7—8月）降水的时空特征。结果表明：东北盛夏降水主要集中于东北东南部地区,初夏北部和东北部降水量也较多。东北初夏和盛夏降水EOF第一和第四模态分别表现为全区一致和自北向南负—正—负（正—负—正）的变化特征。初夏降水在1972年和1995年左右发生了共两次突变。盛夏降水分别在1966年、1983年和1998年左右发生了共3次突变。东北初夏降水在20世纪80—90年代存在显著的准6 a振荡周期,90年代后期开始准3 a周期较为显著;盛夏降水存在12 a左右的主振荡周期,且20世纪90年代之后3—4 a左右的年际尺度振荡周期显著。通过分时段探讨与降水相关的环流场特征,发现了东北初夏降水受东北冷涡的影响增强,盛夏降水由主要受西太平洋副热带高压影响转为受中纬西风带系统影响为主的新特征。     

斜坡失稳的燕尾突变模型

文章对一个平面滑动型斜坡,考虑滑面介质有和上部岩体由不同力学性质的材料组成,上部岩体为弹性介质,滑带介质为应变软化介质。对应变软化介质,用W e ibu ll分布描述滑带介质的剪应力与应变关系,建立了斜坡系统的燕尾突变模型。通过分析,发现斜坡失稳与刚度比具有极大关联性。随着刚度比的增大,斜坡开始滑动时的0值降低不断降低,突跳时*值也随着降低。此时的临界值x*增大,突跳量x变小。当刚度比增加到一定程度后,会出现无突跳式的滑动。