1730年夏季黄淮地区暴雨极端事件研究

1730年（清雍正八年）7—8月,我国黄淮地区连续暴雨17 d,引起黄河、大运河和淮河暴涨、决堤的大范围洪涝灾害。这是小冰期中相对温暖时段气候背景下的极端气候事件。本文依据历史文献记载复原了1730年夏季暴雨时段的天气实况,绘制了暴雨区域图显示强降雨中心移动动态和水灾地域分布图,概述当年气候特点,指出暴雨事件与台风活动的关联。1730年是太阳活动周极小年的前3年、有重大火山活动,是极强的厄尔尼诺事件后的第2年。这些天气特点和背景条件与现代罕见的1975年河南“75?8暴雨”相似。     

鄂尔多斯盆地东南缘白垩纪以来构造演化的裂变径迹证据

鄂尔多斯盆地东南缘处于渭北隆起、晋西挠褶带和东秦岭造山带的转折地带,构造位置独特,演化历史复杂.本文选取东缘韩城地区和南缘东秦岭洛南地区上三叠统延长组为研究对象,采集6件砂岩样品进行锆石、磷灰石裂变径迹分析,对关键构造-热事件提供热年代学约束,恢复盆地东南缘不同构造带的热演化史,深化对盆地东南部油气资源赋存条件的认识,以期实现油气勘探的新突破.研究表明韩城和洛南地区的抬升冷却史存在明显差异.磷灰石裂变径迹年龄表现为从南到北减小的趋势.东缘韩城剖面磷灰石裂变径迹记录51.6~66.3 Ma、33 Ma两次抬升冷却的峰值年龄.南缘洛南剖面锆石裂变径迹年龄和磷灰石裂变径迹年龄分别记录89~106 Ma和59~66 Ma的冷却抬升年龄.洛南地区抬升冷却时间较早,剥蚀速率(106m/Ma)大于韩城地区(68m/Ma),且持续时间长.磷灰石裂变径迹(Apatite Fission Track,AFT)热史模拟显示,晚中生代,受燕山运动的影响,东秦岭地区发生强烈的构造岩浆事件,洛南地区热演化程度明显高于韩城地区.洛南剖面的热演化主要受岩浆活动的控制,韩城剖面为埋藏增温型.鄂尔多斯盆地东南缘的裂变径迹年龄格局基本受控于白垩纪以来的抬升冷却事件.     

Markovian modeling of seismic damage accumulation

Analysis of civil structures at the scale of life‐cycle requires stochastic modeling of degradation. Phenomena causing structures to degrade are typically categorized as aging and point‐in‐time overloads. Earthquake effects are the members of the latter category this study deals with in the framework of performance‐based earthquake engineering (PBEE). The focus is structural seismic reliability, which requires modeling of the stochastic process describing damage progression, because of subsequent events, over time. The presented study explicitly addresses this issue via a Markov‐chain‐based approach, which is able to account for the change in seismic response of damaged structures (i.e. state‐dependent seismic fragility) as well as uncertainty in occurrence and intensity of earthquakes (i.e. seismic hazard). The state‐dependent vulnerability issue arises when the seismic hysteretic response is evolutionary and/or when the damage measure employed is such that the degradation increment probabilistically depends on the conditions of the structure at the time of the shock. The framework set up takes advantage also of the hypotheses of classical probabilistic seismic hazard analysis, allowing to separate the modeling of the process of occurrence of seismic shocks and the effect they produce on the structure. It is also discussed how the reliability assessment, which is in closed‐form, may be virtually extended to describe a generic age‐ and state‐dependent degradation process (e.g. including aging and/or when aftershock risk is of interest). Illustrative applications show the options to calibrate the model and its potential in the context of PBEE. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

利用多台阵压缩传感方法反演尼泊尔M_W7.9地震破裂过程

2015年4月25日,尼泊尔地区发生MW7.9地震,震中位于28.1°N,84.7°E.为了详细地研究此次破坏性极强的地震的破裂过程,本文利用多台阵压缩传感方法,使用了阿拉斯加、欧洲和澳大利亚三个台网的共计179个台站的远场P波垂直分量的数据来反演,结果表明本次地震的破裂过程是一个清晰的南东东方向的单侧破裂,破裂尺度约为105km,整体持续时间约为58s.在破裂初始的前15s,能量辐射基本围绕在震源附近,16s后破裂开始向南东东方向以1.9km·s-1的速度破裂.释放能量最大的时间为第38s,位于距震中70km处.该位置从第29秒开始破裂,并持续释放能量长达30s之久.     

用连续GPS与远震体波联合反演2015年尼泊尔中部M_S8.1地震破裂过程

由于印度-欧亚板块碰撞,位于板块边界带的喜马拉雅地区大震频繁,但对其活动性的认识仍十分有限.2015年4月25日尼泊尔中东部地区时隔80年再次发生8级地震,为研究板缘地震提供了一次难得机遇.本文用西藏和尼泊尔的GPS连续观测数据和全球分布的远震地震波记录联合反演此次特大地震的破裂过程,结果显示此次地震发生在印度板块与青藏高原接触边界面——喜马拉雅主滑脱断层上.北倾11°、近东西(295°)走向的断层面破裂约100km长(博卡拉到加德满都),130km宽(从加德满都深入我国西藏吉隆县),破裂以逆冲滑动为主,平均幅度达到2.4m,释放的地震矩高达9.4×1020 N·m.反演结果还显示,震源体主要破裂分布深度范围为5~25km,应无地表破裂,属于一次盲地震.基于GPS资料推测的地壳现今运动速率及1833年地震的震源位置,我们推测地震在此次地震破裂区域复发的周期可能为150~200a,而极震区以南的深部滑脱断层仍保持闭锁,未来仍有导致灾害性大震的可能性.     

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.     

Process‐based modeling of kilometer‐scale alongshore sandbar variability

Subtidal nearshore sandbars may exhibit cyclic net offshore migration during their multi‐annual lifetime along many sandy coasts. Although this type of behavior can extend continuously for several kilometers, alongshore variations in cross‐shore bar position and bar amplitude are commonly observed. Alongshore variability is greatest when bars display km‐scale disruptions, indicative of a distinct alongshore phase shift in the bar cycle. An outer bar is then attached to an inner bar, forming a phenomenon known as a bar switch. Here, we investigate such large‐scale alongshore variability using a process‐based numerical profile model and observations at 24 transects along a 6 km section of the barred beach at Noordwijk, The Netherlands. When alongshore variability is limited, the model predicts that the bars migrate offshore at approximately the same rate (i.e. the bars remain in phase). Only under specific bar configurations with high wave‐energy levels is an increase in the alongshore variability predicted. This suggests that cross‐shore processes may trigger a switch in the case of specific antecedent morphological configurations combined with storm conditions. It is expected that three‐dimensional (3D) flow patterns augment the alongshore variability in such instances. In contrast to the observed bar behaviour, predicted bar morphologies on either side of a switch remain in different phases, even though the bars are occasionally located at a similar cross‐shore position. In short, the 1D model is not able to remove a bar switch. This data‐model mismatch suggests that 3D flow patterns are key to the dissipation of bar switches. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

地貌学的基本范式及其在教学科研中的作用

自吉尔伯特和戴维斯的时代开始,地貌学的研究即已遵从理论优先的观察背负模式。从以描述为主的侵蚀循环学说、强调定量分析的地表过程、水力几何学到目前系统地貌学的研究,此中充盈着大量的范式、原理和基本概念,它们是地貌学作为一门科学存在和发展的理论基础。在课堂教学与课程发展层面上,从地貌学史的角度注重对基本范式的归纳和讲授,是培养与激发学生学习兴趣和专业素养的主要途径。通过对经典文献的研读,学生可以从中直接学习到详尽地描述和思辨方法,同时还会意识到对地貌学思想的传承和理论的接受应该批判地进行。在学科建设和科学研究方面,基于范式研究是利用共同的学术语言融入国际地貌学界的前提,凝练学科整体关心的科学问题,开展有组织持续有效的基础理论研究,是复兴国内地貌学的最佳途径。     

沙丘动力学数值模拟研究方法综述(Ⅱ):沙丘形成演变模拟

沙丘形成与发育过程强烈依赖于初始动力条件及地表特性。沙丘动力学数值模拟方法可以充分考虑其形成所依赖的这些初始条件,实现对沙丘场形成演变及沙丘间的相互作用过程和未来发展进行定量模拟和预测,是研究沙丘的一种及其有效途径。本文主要介绍了沙丘形成发育动力学数值模拟研究工作所采用的方法及所取得的主要成就。     

重庆巫山望霞W2-2危岩体失稳演化过程分析

重庆市巫山县望霞危岩是长江三峡黄金水道巫山段左岸的一处典型重大危岩体,2010年雨季出现明显变形,随后转入应急监测,并依据监测成果两次成功预警。本文基于地质分析和监测成果,研究望霞W2-2危岩体变形-演化的动力学过程,发现持续降雨是崩滑灾害发生的直接诱发因素。雨水渗入浸泡使泥岩软基强度降低,塑流变形加剧,加大了危岩的下部变形程度,使上覆砂岩层沿接触底面出现拉裂。同时水体作用造成危岩中节理、裂隙极其发育。W2-2危岩体变形破坏演化过程可分为前期累积变形、匀速变形、加速变形和临界加速变形四个阶段,其中加速变形点和临界加速变形点具有很好的预警指示意义,加速点可视为岩体稳定与不稳定破坏的分界点。