Spheroidal oscillations of the Earth stimulated by the Sumatra-Andaman earthquake with CDSN data

The 0S2~0S54 spheroidal modes of Earth’s free oscillations, triggered by the great Sumatra-Andaman earthquake of 26 December 2004 are retrieved from VHZ data recorded by seven upgraded stations of China Digital Seismograph Network (CDSN). We compare these spheroidal modes with theoretical free oscillation spectra calculated from the Preliminary Reference Earth Model (PREM) and find a coincidence between their periods. Spectral splitting phenomenon is observed obviously in 0S2, 0S3, 0S4, 2S1 and 1S2 free oscillation modes. What is most noticeable is that the oscillation mode 2S1 is reported for the second time (the first time by Rosat et al) without any data stacking. We simulated the split singlet of 0S2 mode on seven CDSN stations based on general focal mechanism and seismic moment of the earthquake. The result shows that seismic moment of the earthquake can reach 1023 N.m. We also find that the recording of Earth’s free oscillations carries abundant information of source mechanism and earthquake location, which is applicable to the detailed study of source rupture parameters.     

Fhe application of electromagnetic-induction on the measurement of sea ice thickness in the Antarctic

As an important component of the cryosphere, sea ice is very sensitive to climate change. The study of sea ice physics needs accurate sea ice thickness. This paper presents an electromagnetic induction （EM） technique which can be used to measure the sea ice thickness distribution efficiently and its successful application in the Antarctic Neila Fjord. Based on the electrical properties of sea ice and seawater and the application of electromagnetic field theory, this technique can accurately detect the distance between the EM instrument and the ice/water interface to measure the sea ice thickness. Analyzing the apparent conductivity data obtained by the electromagnetic induction technique and drill-hole measurements at same location allows the construction of a transform equation for the apparent conductivity and sea ice thickness. The verification of the calculated sea ice thickness using this equation indicates that the electromagnetic induction technique is able to determine reliable sea ice thickness with an average relative error of only 5.5%. The ice thickness profiles show the sea ice distribution in Neila Fjord is basically level with a thickness of 0.8 - 1.4 m.     

1991年夏季长江中下游降水和风场的低频振荡特征分析

对 1 991长江中下游地区夏季降水和风场进行 Morlet小波分析 ,结果表明 :这些要素有明显的低频特征 ,其变化具有阶段性的特点。 6月中旬之前主要表现为准双周振荡 ,6月中旬之后 3 0～ 60 d振荡逐渐明显 ;低频西风峰值超前降水峰值 2～ 4d。通过对散度场及流场的分析发现 ,7月份以后 ,低纬低频系统北传 ,同时中纬 40～50°N低频系统南传 ,两者交汇在 3 0～ 3 5°N,低频气流在长江中下游地区的辐合造成了两次大的降水过程     

大气环流的变化与南海夏季风活动的关系

通过对近20年观测资料的计算分析表明，在南海夏季风活跃与中断期，南北半球副热带西风急流和热带东风急流以及青藏高压和墨西哥高压有明显的差异。从南半球向北传播的散度场低频振荡以及从北半球高纬向南传播的西风场低频振荡等的有利位相同时传入南海并共同作用可引起南海夏季风的活跃或中断。各种低频振荡的有利位相传播到南海并发生锁相的时间决定着南海夏季风明显的活跃或中断发生的时间。     

中山站至A冰穹考察及沿线GPS复测结果分析

南极中山站至A冰穹（Dome-A)考察沿线布设有GPS等精度定位点，通过用高精GPS静态定位处理软件GAMIT／GLOBK对三期观测数据的处理可知，考察沿线的GPS点以8－25m/a的速度向西北方向（冰盖边缘方向）流动，越接近冰盖边缘，运动速度赵快，最快达到100m/a；而且冰川整体上以1－5m/^2的加速度流动。同时，由冰盖的流动，引起了垂直方向0－2－1m/a的沉降速度。     

近百年全球平均气温年际变率中的QBO长期变化特征

应用奇异谱分析(SSA)方法和奇异交叉谱分析(SCSA)方法，对全球及南北半球近100多年(1856～1997年)逐月地面气温距平序列中的准两年周期振荡(QBO)的长期演变特征进行诊断分析。结果表明:全球平均气温序列蕴含显著的QBO分量，它们与全球气候系统中其他各个子系统所隐含的QBO信号具有各种耦合对应关系，尤其突出地表现在Nino区海温和以SLP序列为代表的全球大气环流系统中QBO信号的耦合对应关系上。而平均气温的QBO的年代际特征及其变率的阶段性，不但表现在振幅上，而且其位相亦很明显。上述特征在全球、两半球具有明显的差异。     

近百年全球平均地面气温准周期信号及其长期演变特征的分析

应用奇异谱分析(SSA)方法,对全球及南北半球近100多年(1856～1997年)逐月地面气温距平序列的年际变化准周期性进行诊断分析,结果表明,全球平均气温序列中以准5～6年和准4年周期振荡最显著,其次是准两年周期振荡.各种准周期振荡年代际演变特征及其变率的阶段性,不但表现在振幅上,而且其波数亦很明显.上述特征在全球、南北半球都各有明显的差异.奇异交叉谱分析(SCSA)表明,全球平均地面气温的年际振荡与气候系统中其他各子系统所隐含的准周期信号具有各种耦合关系,尤其表现在与Nino区海温或南方涛动指数中的准周期信号的耦合关系上.     

多窗谱分析方法及其在全球变暖研究中的应用

多窗谱分析方法是一种低方差、高分辨的谱分析方法 ,尤其适合于非线性气候系统中高噪声背景下弱信号、时频演变信号的诊断分析。文中简要地介绍了多窗谱分析方法的基本原理 ,并将其用于近 1 5 0 a来全球及南、北半球温度变化的研究。结果表明 :(1 )在温度呈线性变暖的背景趋势下 ,北半球、全球年平均温度还具有显著的 40～ 70 a的准周期低频振荡 ,它们与变暖过程中的波动性密切相关 ;(2 )年代际振荡信号在北半球温度序列中也相当明显 ,南半球则存在多种低于 5 a尺度的显著振荡周期 ,半球或全球 ENSO振荡分量、QBO周期信号的振幅都具有缓变包络的特性 ;(3 )与传统功率谱估计、最大熵谱估计结果的对比表明 ,多窗谱分析方法方法得到的谱估计分辨力高 ,稳定性强。