A theoretical study on terrestrial gravimetric data refinement by Earth gravity models

The idea of this paper is to present estimators for combining terrestrial gravity data with Earth gravity models and produce a high‐quality source of the Earth's gravity field data through all wavelengths. To do so, integral and point‐wise estimators are mathematically developed, based on the spectral combination theory, in such a way that they combine terrestrial data with one and/or two Earth gravity models. The integral estimators are developed so that they become biased or unbiased to a priori information. For testing the quality of the estimators, their global mean square errors are generated using an Earth gravity model08 model and one of the recent products of the gravity field and steady‐state ocean circulation explorer mission. Numerical results show that the integral estimators have smaller global root mean square errors than the point‐wise ones but they are not efficient practically. The integral estimator of the biased type is the most suited due to its smallest global root mean square error comparing to the rest of the estimators. Due largely to the omission errors of Earth gravity models the point‐wise estimators are not sensitive to the Earth gravity model commission error; therefore, the use of high‐degree Earth gravity models is very influential for reduction of their root mean square errors. Also it is shown that the use of the ocean circulation explorer Earth gravity model does not significantly reduce the root mean square errors of the presented estimators in the presence of Earth gravity model08. All estimators are applied in the region of Fennoscandia and a cap size of 2° for numerical integration and a maximum degree of 2500 for generation of band‐limited kernels are found suitable for the integral estimators.     

腾冲地区潜热通量与周围地区地震活动的相关性

以2000年以来6.4级以上地震为例,研究了腾冲地区潜热通量（SLHF）在这些震例发生前后的变化特征。结果表明：腾冲地区的SLHF动态,不但在其附近发生强地震前常出现异常,而且对周边较远的强地震前也会发生异常反应;异常出现时间大都在震前1个半月以内,汶川地震前异常出现较早,发生在震前2个月之前,这可能与汶川地震震级高影响范围大有关;异常幅值与震级有关,震级越大,异常表现越强。 比如芦山7.0级地震、缅甸7.0级地震和汶川M_S 8.0地震前,腾冲地区SLHF异常幅度很大,远远超过最大参考值,而姚安6.5级地震和宁洱6.4级地震前异常幅度就相对小一些。腾冲地区SLHF异常与周围强地震的发生有较好的相关性,一方面与腾冲地区的活动断裂发育、现今构造变形强烈有关,另一方面可能是由于腾冲地区火山活动强烈,温泉广泛发育,水热交换迅速,对周边构造活动感应灵敏所致。     

云南鲁甸M_S6.5地震震区地壳密度结构特征

基于云南鲁甸MS6.5地震震区的3条"工"字形剖面的重力与GPS观测数据,获得了沿剖面的布格重力异常、剩余密度相关成像和地壳密度分层结构。研究表明,会理—鲁甸—昭通、攀枝花—蒙姑—大井、舍块—汤丹—会泽剖面布格重力变化范围分别为-278~-197×10-5ms-2、-273~-200×10-5ms-2、-280~-254×10-5ms-2,均呈"鞍"形分布,其局部低值均位于小江断裂带附近,且幅度差自北向南逐渐减小。小江断裂带内物质密度低于两侧,低密度体扩展至中下地壳,且其东侧物质密度低于西侧,密度异常体呈正负交迭,地壳稳定性低,鲁甸震区处于该区域内。地壳分层结构显示莫霍面以小江断裂带为中心向上抬升,莫霍面最大深度自北向南从50km抬升至41km,反映了小江断裂带在区域地质构造中的地位——川滇块体与华南块体的分界线。     

云南彝良“9?7地震”前异常特点

对2012年9月7日云南省昭通市彝良县洛泽河一带5.7、5.6级地震前地震活动和前兆异常分析,其地震活动特征、流体和形变动态变化及预测指标,发现：地震前4级地震活动水平增强、出现小震活动空区;前兆异常开始于震前1年左右;短期异常有由外围向震中迁移的现象;临震异常出现的时间较为集中,震前一周内。对该地区5.0级以上强震的预报和研究具有一定的指示意义。     

2013年甘肃岷县漳县MS6.6地震跨断层形变异常研究

通过对2013甘肃岷县漳县交界发生MS6.6强震的发震构造区在地震前后跨断层形变研究发现:四店、麻界滩和毛羽沟场在震前出现形变异常,3个场地临震单期形变是往期平均值的2～7倍;3个场地震前形变异常持续时间不超过4个月,震后4个月除毛羽沟场地外其余场地基本恢复到往期平均水平;四店场地临震形变△V(5.5 mm)约是麻界滩和毛羽沟的2倍,产生这种形变差异的原因可能是由于岷县地震主要动力来源是西秦岭北缘断裂的活动产生,因此主断裂上的形变异常大于分支断裂;临潭—宕昌断裂具有差异性活动特征,断裂中东段活动性强于西段,岷县漳县地震的复发周期约为(220±40)a,震级为6～6.6级.     

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。     

乌龟井地震台氡值变化分析

2013年9月龟井台水氡观测值出现大幅度下降,为了分析其原因,将SD-3B测氡仪与FD-125型两套仪器测得的氡值变化趋势进行对比分析,结合SD-3B测氡仪历年观测资料,对于这一异常现象进行分析,排除各种外界干扰因素以后,认为近期水氡超幅度异常变化是由于降雨骤增地下水动力系统条件改变引起的平衡态转换所致。井水位在-8 m处是临界点。当干旱少雨致使外来渗入补给水不足时,出现井水位低于-8 m,此时很少地表水渗入,观测井水也少有外渗流出,溶解在井水中的氡富集度较高,水氡背景值就在一个较高值的范围内变化。当降水增加致使地下水渗入增加,井水位上升,同时观测井水向外流出,造成地下水动力系统条件改变,氡值就会出现突发性的下降,在井水位高于-8 m后,由于大量渗入的地表水稀释和观测井水向外流出带走大量溶解氡,这一状态下氡浓度会较低,水氡观测背景值在一个较低值范围内变化。     

黑龙江省延迟型低温冷害气候指标研究

针对影响黑龙江省农业生产的延迟型低温冷害,探讨前人提出的东北地区低温冷害气候指标在黑龙江省的适用性,借鉴前人经验,考虑玉米和水稻种植面积不断北扩等因素,确定黑龙江省延迟型性低温冷害气候指标的技术路线、判识临界值和计算方案。利用1961-2012年黑龙江省27个气象台站5-9月平均气温,以热量指数距平冷害判识指标为参照,考虑低温冷害指标与纬度、经度和海拔高度的密切关系,采用逐步回归法建立黑龙江省延迟型低温冷害气候指标;经过验证,表明该指标判识的低温冷害年与黑龙江省低温冷害的实际和发生规律相符,可作为监测指标;该指标所需数据量小,计算简便,具有实用性和推广价值;可采用该指标对黑龙江省低温冷害的历史发生规律进行分析。     

哈萨克斯坦MS6．1地震前新疆形变异常

研究2013年1月29日哈萨克斯坦6．1级地震前新疆境内形变资料异常。结果表明：震前乌什水管仪两分量、伸缩仪北南分量、体应变和克孜尔水准、基线存在趋势性转折异常;乌什水管倾斜仪北南分量、体应变、分量式应变与柯坪垂直摆倾斜仪北南分量、拜城地倾斜两分量和库车东风煤矿地倾斜北南分量存在不同程度的中短期异常,趋势异常和中短期异常显著。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前热红外异常分析

应用中国静止气象卫星FY-2E红外遥感资料对2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前的热红外异常信息进行研究,结果表明：由地震黑体辐射热异常时空演化图分析知,中强地震前,往往会有较大范围的热异常演变,热异常大面积沿断层分布,震中位置往往位于边界或热异常变化最大处.对比实时的长波辐射涡度场变化,能更好的对应未来地震的发震区域,涡度异常经常分布在震中边界.