海洋地球物理学和海洋地质学的发展

回顾了20世纪60年代板块学说的诞生,以及海洋地球物理学及海洋地球物理学家对这场地球科学革命所做出的巨大贡献。二次世界大战中,海洋技术飞速进步;战后,西方国家的海洋地球物理学家利用这些技术在海上开展了广泛的地球物理调查,积累了大量资料,有了许多重要发现。大洋地震带原来是一条裂谷带;大洋地磁场存在以中脊为中心,向两边正负相间的对称异常条带;大洋底沉积很薄,且从中脊向两边逐步加厚;大洋地壳仅厚数千米,而大陆地壳厚达30千米以上;大洋中脊处热流值很高,向两边逐步减小;地球的地震波速度从地表到约深80 km逐步增大,从80 km深度处速度开始减小,说明地球表层存在岩石圈,其下部存在软流圈;在海沟处,地震震中分布从海沟开始,向下沿约45°倾角到700 km深处,这可能是大洋岩石圈俯冲之处。由此地球科学家提出了板块构造假说,认为地幔深处的岩浆沿大洋中脊处向上运移,在海底处不断产生新洋壳;新洋壳(岩石圈)不断向两边运动,在海沟处向大陆岩石圈之下俯冲、消亡;当大洋岩石圈俯冲消亡之后,两边的大陆就发生碰撞,形成造山带,因此,地球上最老的大陆年龄达38亿年,而大洋岩石圈最老年龄只有1.8亿年。板块构造学说坚持活动论,是大陆漂移假说的发展之结果,更是地球科学深刻革命的开始。当它上陆之后,地球科学就掀起了革命的风暴。     

北黄海盆地区域地质特征

北黄海盆地位于黄海的北部，由于勘探程度低，研究投入少，使得它成为我国迄今为止尚未发现油气的惟一海区。随着我国在南黄海盆地和朝鲜在北黄海盆地东部发现油气，如何实现北黄海盆地油气突破，成为我们研究的焦点。结合该区现有资料和前人研究成果，对北黄海盆地的地球物理场和地质构造特征进行了全面的论述，并在此基础上，对该区油气资源远景作了初步评价。     

与冬季北太平洋大范围海温异常相联系的海气特征

采用1948—2014年NCEP/NCAR大气再分析资料以及延伸重建海温资料,基于大气海洋间不同的主导关系对冬季北太平洋大范围海温异常进行分类,探究其相应的海气结构特征。结果表明:1)大气影响海洋的个例多于海洋影响大气的个例,即在冬季北太平洋大气强迫海洋占主要地位,但也存在海洋对大气的反馈作用。2)对于大气影响海洋而言,SST(Sea Surface Temperature)暖异常区上空主要伴随着东北—西南走向的相当正压高低压异常(东北高西南低),对应东南风异常以及显著的深厚暖异常,表现出相当正压暖/脊结构,冷异常情况与此相反。SST异常为净热通量异常与风速异常共同作用引起。3)对于海洋影响大气而言,在SST暖异常区上空西部为南北向高低压异常(北高南低),东部为低压异常,对应偏东风异常。在SST冷异常区上空为偶极型的南北向高低压异常(南高北低),对应偏西风异常;位势高度异常表现出相当正压结构且较大气影响海洋时相对偏弱,大气暖(冷)温度异常比较浅薄且主要局限于对流层低层。4)海洋温度结构异常主要表现为,在大气影响海洋时海温异常由表层下传,海洋影响大气时为上下一致的温度异常。     

长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术研究:以长江流域安徽段为例

长江全流域性的Cd异常是被中国正在进行的多目标地球化学调查发现的重大生态环境问题。以长江流域安徽段为研究对象,对沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术进行了系统研究。通过对安徽段长江干流及其主要支流悬浮物中元素含量的测量查明:悬浮物是流域内重金属元素大跨度迁移的主要载体;Cd在悬浮物中的富集程度远远大于其他重金属元素,这或许正是Cd可以形成沿江流域性异常的主要原因;长江干流悬浮物中重金属元素含量的变化明显受到沿江支流的影响。安徽段长江干流及其主要支流重金属元素输出通量定量计算结果表明:秋蒲河是安徽段重金属元素输出通量最大的支流,每年在安徽段长江两岸土壤中沉积下约4.45t的Cd。利用悬浮物加密测量、1∶5万土壤测量和岩石测量对顺安河流域Cd异常源追踪结果显示:内生金属矿床特别是铅锌矿是悬浮物中Cd的最大的供应源。采用河漫滩沉积物分层采样技术和同位素测年技术,初步恢复了研究区Cd等重金属元素沉积和污染的地球化学历史,对研究区Cd等重金属元素异常的未来演变趋势进行了预警预测。     

西藏浪卡子也金嘎波金矿地球化学异常特征及勘查标志

也金嘎波金矿位于冈底斯成矿带上。该矿是在区域化探发现Au、As、Ag等多元素组合异常的基础上,通过矿点检查、异常查证和地质普查等工作新发现的、具较大规模的热液型金矿床。Au元素为区域、矿区成矿指示元素,伴生元素有W、As、Sb、Ag、Bi、Pb、Hg、Mo等。金矿体受构造—岩浆岩带控制,围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化。该金矿床的发现对在高寒山区应用地球化学方法寻找新的金矿具有指导意义。     

The Second Decadal Leading Mode of East Asian Summer Monsoon Rainfall

The first decadal leading mode of East Asian summer rainfall （EASR） is characterized by rainfall anomalies along the East Asian subtropical rain belt. This study focuses on the second decadal leading mode （2DLM）, accounting for 17.3% of rainfall decadal vari- ance, as distinct from the other two neighboring modes of EAMR, based on the state-of-the-art in-situ rainfall data. This mode is characterized by a South-China-wet-Huaihe- River-dry pattern, and is dominated by a quasi-30-yr pe- riod. Further analysis reveals the 2DLM corresponds to an enhanced lower-level monsoon jet, an eastward extension of the western North Pacific subtropical high, and a weakened East Asian upper-level westerly jet flow. The Tibetan Plateau surface temperature and Pacific Decadal Oscillation （PDO） are closely linked with the 2DLM. The regressed SST pattern indicates the PDO-like pattern of sea surface temperature anomalies may have a telecon- nection relationship with the 2DLM of EASR.     

湖州市雷暴活动特征分析

应用湖州地区4个气象站多年雷暴观测资料及浙江省闪电定位系统观测资料,从区域分布、年际变化、月际变化及日变化等方面对湖州地区雷暴活动进行了详细的分析。湖州地区年均雷暴日为34.7 d,山区的雷暴日明显偏多。每年的3—9月是雷暴活跃期,7月最多,1月和12月最少。湖州地区雷暴活动日变化呈现双峰特点,最高峰出现在14—15时,次高峰出现在21时,7—9时是最低值区。应用趋势分析法,发现近50 a湖州地区雷暴日数呈现出在波动中减少的趋势。进一步应用小波分析得出湖州地区的雷暴日数具有8～9 a的震荡周期。近50 a湖州地区雷暴活动经历了3个活跃期和2个减弱期,目前正处于第3个活跃期中。湖州地区雷暴活动平均每8.5 a出现1个达到严重事件标准的年份,严重偏多和严重偏少的年份基本相当;每22.4 a出现1个异常年份,主要表现为异常偏多。     

中国西部强震活动与武都应变变化关系分析

武都RZB-Ⅱ型钻孔式压容应变仪自1992年投入观测以来,至今已多次记录完整的地震波形。选取了1993年以来的中国西部地区所发生的几次7级以上强震,通过对震前武都应变资料的分析后发现这几次地震前武都应变资料均存在着显著的中、短临异常变化;并对出现前兆异常的机理进行了初步分析。     

基于热异常信息与BP神经网络的中强地震预测试验

地震预测是地震科学研究的主要领域之一。震前热异常现象(地表温度异常升高)普遍存在并且与地震三要素有复杂的非线性关系。文中结合神经网络的优点,提出将热异常信息作为地震预测的信息源,通过构建神经网络,进行地震预测的思路,并进行了试验。基于8d合成的1km分辨率的MODIS数据,利用RST算法提取震前热异常信息,在分析震前热异常信息时空变化的基础上,确定出BP神经网络的结构,利用该网络对中国及周边100个5级以上震例,以及70个随机无震样本进行训练和仿真。试验结果表明,通过RST算法提取的震前热异常指数值,用于BP神经网络地震预测是可行的,其预测的试验结果刻画出了地震要素与热异常值间的非线性相关性。未来预测区域范围的选取以及神经网络中隐层神经元的数量将对地震预测效果产生较大的影响。     

热带太平洋西风异常对ENSO事件发生的作用

本文从观测资料对80年代两次ENSO事件产生过程中，热带太平洋西风异常及其对赤道中、东太平洋表层海温增暖的作用进行了分析和比较。分析结果表明:在这两次ENSO事件的产生过程中，赤道西太平洋上空均有较大的西风异常，并且它由赤道西太平洋向赤道中、东太平洋传播，随着西风异常从西向东传播，赤道中、东太平洋的表层相继增温。分析还表明，1982／1983年ENSO事件发生过程中，热带太平洋西风异常的强度要比1986／1987年热带太平洋西风异常强得多，这使得1982／1983 ENSO事件的强度比1986／1987_ENSO事件强得多。为了说明热带西太平洋西风异常对赤道中、东太平洋ENSO事件发生的作用，本文还利用IAP太平洋环流模式对西风异常在ENSO事件产生过程中的作用进行了数值模拟。模拟的结果说明了热带太平洋的西风异常对赤道太平洋暖水的向东传播和赤道中、东太平洋的增温起了很重要作用，这与观测事实分析一致。