1995年永登地震山体变形计算机模拟与机理分析

1995年甘肃永登5．8级地震引起了黄土山梁的酥裂震陷，说明黄土在较小震级下也会有失稳现象．利用三维土体的有限元计算方法，对永登地震山体变形进行了计算机模拟，并定量地分析了变形的机理。     

长江三角洲稻田生态系统综合增温潜势源汇交替的数值分析

将生物地球化学C, N循环模式与植被生态模式耦合, 建立了生物地球化学-植被生态耦合动力模式. 验证表明模型可以准确模拟稻田生态系统中作物生长及CH₄, N₂O排放过程. 利用模式分析了不同施肥量对CO₂吸收及CH₄, N₂O排放的影响, 以及3种温室气体综合增温潜势的演变规律, 发现了生长期内稻田综合增温潜势源汇交替现象, 提出最大汇施肥量以及零排放施肥量等概念. 利用模式研制了长江三角洲地区不同施肥方案, 为该地区可持续发展提供了科学依据.     

末次盛冰期东亚气候的数值模拟

用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCM3全球气候模式研究了末次盛冰期(LGM)和现代情景下的东亚季风和地面水分特征以及青藏高原冰川扩张. 结果表明: 在LGM时, 我国北方和西太平洋地区冬季风显著加强, 南方地区冬季风变化不大; 而对LGM时期的夏季风, 我国南方和南海地区显著减弱, 北方变化不显著; LGM时期季风的这种变化, 使我国东北、华北大部分地区、黄土高原和青藏高原东部年降水量比现代显著减少, 造成这些地区当时地面净失去更多水分, 使当地变干燥, 其中青藏高原东部、黄土高原西部地面变干燥最显著; 而在LGM时期青藏高原中部一些地区由于蒸发减少使地面变湿润, 有利于当时这些地区的湖面上升; 此外, LGM时期冬季青藏高原 绝大部分地区积雪明显比现代厚, 通过分析模拟资料计算的冰川平衡线高度发现: 尽管我们模拟出LGM时期较小的降温幅度, 但是通过模式中大气物理过程青藏高原降水和气温之间保持平衡, LGM时期当地冰川平衡线高度与现代相比降低了300~900 m, 即从现代的5400 m以上降为4600~5200 m, 指示着LGM时期青藏高原冰川的大规模扩张.     

天津地区井水位年变异常研究

近年来 ,中国地震预报学者开始关注井水位的年变异常及其中短期预测意义问题 ,但井水位年变异常判别采用动态图像的定性对比方法 ,表现出一定的随意性。针对这种现状 ,文中引进概率论与数理统计中的随机过程理论与时间序列分析技术 (盛骤等 ,1989) ,提出了“井水位动态年周期法”与“相对时段速率比较法” ,解决了井水位年变异常的定量识别方法 ,并应用到天津井网 2 1口井的观测数据 (1985年以来 )分析中 ,证明了该方法的可行性与有效性。分析结果表明 ,天津井网中有 7口井在首都圈邻区 4次中强 (MS≥ 5 .8)地震之前 ,表现出 17井次的井水位年变异常 ,且多在震前 1.5～6个月内出现 ,从而再次证明了井水位年变异常具有一定的中短期预测意义     

天然气水合物体系动态演化研究（I）：地质历史演变

1995年Dickens对55．5Ma前古新世末增温事件进行了研究，提出天然气水合物作为全球环境变化重要因子的假说．认为古新世末增温事件溶解无机碳-2～-3‰的^13δC位移可以用水合物所含甲烷的释放与随后氧化成二氧化碳来解释．此后，地质历史演变中的天然气水合物演化研究蓬勃发展，本文总结古新世末增温事件、新元古代末期雪球事件、第四纪千年尺度事件等最新进展，为天然气水合物动态演化研究提供基础．开展天然气水合物-天然气体系动态演化过程数值模拟与特征分析，可望促进天然气水合物在全球变化与碳循环中作用的深入认识．     

具有脆性形变和蠕动变形的复合单断层系模型中的应力、滑动与地震

对弹性半空间中的几个含有不连续断层系的三维弹性连续介质模型，在沿单元垂直走滑断层发生的滑动过程进行了数值模拟，模型的几何形状和所使用的边界条件大致与圣安德烈斯断层中部的情形相符合，数值模拟综合考虑了脆性形变和蠕动变形，断层带的总形变率为蠕变和摩擦滑动率之和。脆性断层的性质由破裂段（数值单元）的不同地震应力降的分布来给定。所假设的分布描述了两种理想化的情形，它们分别对应于不同断层滑动的极限状态：（1）以大尺度范围为特征的强无序状态，表示不成熟的断层带及扩展空间域。（2）相对有序的状态，以小尺度范围为特征，表示成熟的完全滑动断层。假定断层的蠕变特性在所有的情形中都相同。并且是用蠕滑速率与应力的幂次律关系来刻画的。利用这种脆性蠕变过程和模型参数可以得到一个在12．5km深度含有“脆性－延性”过渡带的应力－深度剖面，以及一个在1857年地震破裂西北65km处存在有“脆性－蠕变”过渡带的沿走向的应力剖面。模拟的震源空间分布在统计意义上与观测数据相类似，结果表明，断层强烈不均匀性的特征尺度范围会在断层系统的地球地震响应中显著表现出来，若尺度范围小，则会使震级－频率分布接近于特征地震分布，在时间上会层致如地震空区说所预言的大地震的准周期分布，而大尺度范围的地震活动性符合古登堡－里克特的震级－频度关系以及大地震的随机或是成簇的时间分布特征。数值模拟的结果表明，各种形式的震级－频度关系以及地震时间分布的统计特征都可以通过表征断层带不均匀性的尺度范围统一起来，这可以通过借助一个给定的断层带或是岩石层的结构特征给出一个清晰的物理解释，并且得到地震及断层观测资料的支持。在一些模拟中，小地震的震级－频度关系曲线明显低于自的古登堡－里克特关系曲线。这说明在构造加载过程中，小地震通过平滑应力的长波成分，为大地震的发生创造了条件。这一过程是通过与小地震的大量断裂有关的短波应力的消失过程来完成的，大地震的大尺度破裂的发生正好导致与上述长，短波应力的平滑与消失变化相反的过程。     

地震学中的统计学原理（二）

3.4 模型检验模型检验即检查选用模型的特征与实际样本特征是否一致。选择模型与检验模型采用不相交的数据集较为理想。在做不到这一点的地方,检验需要考虑到模型已被调整到尽可能与数据密切拟合的事实,至少在某种意义上如此。     

2002年9月首都圈地区ML≥2.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料 ,2 0 0 2年 9月华北地区 (33 0°～ 42 0°Ｎ ,1 1 1 0°～1 2 5 0°Ｅ)共发生ＭＬ≥ 3 0地震 1 0次 (见表 1 ) ,3日 0 1时 52分太原ＭＬ5 0地震是本月最显著的事件。本月地震频度与上月持平 ,参考 1 992年以来的月平均地震频次 ,9月处于中等水平 ,地震活动月能量释放处于中等状态。震中主要分布在山西带和东部沿海及海域。表 1　 2 0 0 2年 9月华北地区ＭＬ≥ 3 0地震序号发　震　时　刻　　年月日时分秒　震中位置φＮ/°　　　　λＥ/°震级ＭＬ震　中0 1 2 0 0 2 0 9 0 3Ｔ0 1 5 2 5 3 37 91…     

2003年4月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料,2003年4月华北地区(33.0°～42.0°N,111.0°～125.0°E)共发生M≥3.0地震11次(见表1),24日02时39分宁河M_L4.3地震是本月最显著的事件。本月地震频度与上月相当,M_L≥4的地震频次增高。参考1992年以来的月平均地震频次,4月略偏高,地震活动月能量释放处于中等状态。     

2003年6月全球M≥5.0地震动态

根据中国地震局地球物理研究所中国数字地震台网数据管理中心 (CDSNDMC)从美国地震学合作研究会数据管理中心 (IRISDMC)得到的最新资料我们统计出 ,2 0 0 3年 6月全球范围内共发生M≥ 5.0地震 85次 (见表 1 ) ,其中M 5～ 5 5地震 59次 ,M 5 6～ 6 0地震 1 8次 ,M 6 1～ 6 5地震 3次 ,M 6 6～ 7 0地震 4次 ,M 7 1～ 7 5地震 1次 ,最大的一次地震发生在巴西西部 ,发震时间为 2 0日 0 6时 1 9分 (UTC) ,MW =7 1。本月发生的 85次M≥ 5 0的地震中有 57次发生在东半球 ,2 8次发生在西半球 ,本月东半球地震发生的频率是西半球的1倍…