地形变场与现代地壳垂直运动及地震活动关系初探(Ⅰ)——地形变场的计算方法和物理意义

地震与地壳形变有着密切的关系 ,但台站地倾斜资料空间连续性不好 .为此在场分析的基础上 ,利用逐步订正法将地倾斜观测资料内插到 1°× 1°的经纬度网格点 ,引入曲面总曲率的概念计算格点上的Gauss曲率 ,并推广到格点化的有限区域上得到表征曲面形态和变形强度的地表形变场 .结果表明 :该方法可以合理地弥补资料不连续的缺陷 ,并在地表形变场上捕捉到一些关键的地表形变特征 ,如地凸区、地凹区、鞍形场等 .为地震分析和预报中如何拓展和利用大范围时空信息提供了一种有益的思路 .     

Pull-down basin in the central part of Japan due to subduction-induced mantle flow

The driving force for the basin subsiding against isostatic balance in and around Lake Biwa in the Kinki district, Japan is discussed. The lake region is characterized by strong negative Bouguer anomalies, especially by a steep horizontal gradient zone of gravity anomaly running along the western margin of the lake. The large negative anomaly (>50 mgal) cannot be explained by low-density sediments beneath it. A down-warping structure extending to the Moho depth should be taken into account. This conjecture has been strongly supported by a short-period receiver function imaging, which shows a clear offset of about 8 km for the Moho discontinuity under the steep gravity gradient zone.A question arises as to what is the driving force to create such a large down-warping structure. We consider that the subduction of the shallow-dipping slab under the region (Philippine Sea Slab) may cause crustal deformation by dragging the viscous mantle downward. In order to verify this model, we simulated the induced mantle flow due to the subduction of the Philippine Sea Slab and the pressure distribution on the crust–mantle boundary. This numerical experiment showed that the induced flow makes a strong negative pressure zone under the lake region if the slab has a vertical offset along the direction of subduction. This offset of the slab is consistent with plate models deduced from hypocentral distributions and Sp phases of the deep-focus earthquakes.     

湖南省2001年夏秋季对流云降水潜力数值模拟结果

应用对流云数值模式模拟了2001年7～9月湖南省三个探空站0000和1200(世界时)462个对流云降水算例.模拟结果表明(1)其中53天的198个算例属于有利人工增雨的天气形势,133个算例的可播度大于零,54个算例的增雨率大于零;(2)7～9月天气形势有利于人工增雨日的算例,对流云平均含水量为575万吨,平均降水效率11.4%;(3)8月降水潜力大于7月,9月降水潜力最小.这表明即使大旱的2001年湖南省夏秋季对流云仍然有一定的增雨潜力.     

一种在异构系统中实现负载平衡的方法

提出了在异构系统实现负载平衡的区域分解算法和实现负载平衡的计算方法，利用它的负反馈性质解决了异构系统处理机计算速度测量误差造成的负载测量不准问题，并对处理机速度变化，速度测量误差、处理机数量、网格点计算量的分布等因素的影响进行了计算，结果表明本方法具有很强的平衡负载能力和较强的适应性；根据计算结果提出了解决模式网格点计算量不易测量问题的解决方案，并用扩散方程和模拟物理过程进行试验，试验表明这种方法是可行的，平衡负载的效果十分显著。     

黄海、东海海域出海气旋发展过程中尺度数值模拟

利用MM5中尺度模式对1999年6月两个出海气旋发展过程进行 数值模拟. 数值模拟的气旋出海后移动路径与实际情况基本一致. 在数值模拟基础上重点讨 论了出海气旋发展过程潜热通量和感热通量的分布及其演变情况. 气旋出海后在气旋中心区 南方和东方存在负潜热通量和感热通量区. 出海气旋的东移和发展，其前方强大正热通量区 的存在可能是重要原因之一.     

1966年以来华北地区一系列七级大震破裂过程的数值模拟

用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟，在华北地区各地块相互制约的块体系统环境中，地块边界断层上发生1966年邢台地震、 1969年渤海地震、 1975年海城地震、 1976年唐山地震等不同类型破裂模式大震的破裂过程. 数值模拟结果给出每个大震释放的主应力场，最大剪应力变化等值线图，地震前后位移变化矢量图，发震断层滑移随时间变化以及走滑错距和应力降等震源参数. 这些结果与地震的震源机制，用地震波资料研究得到的震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致. 其中1969年渤海地震正交破裂模式的结果与宏观等震线及小震分布图像更接近. 1976年唐山地震复杂震源模式与该震早期余震分布图像更相符. 表明用DDA+FEM方法进行数值模拟研究，能较好地模拟地震破裂过程.     

热层风场的理论模拟与分析

通过求解中性大气Navier Stokes动量方程建立了一个时变的三维风场理论模式，利用目前新版的中性大气模式NRLMSISE 00及国际电离层参考模式IRI2000作为输入参数给出热层风场. 基于该模式，计算得到中等太阳活动年磁静日风场的变化形态及其受电场和离子曳力的影响. 同时，将Navier Stokes动量方程作不同形式的简化，并利用简化模式与本文的模式计算结果的对比，分析中性大气Navier Stokes动量方程中黏性项以及非线性项(U·Δ)U的作用. 结果表明，本文所建立伪三维风场模式给出的结果更为合理，而简化模式在某些地区尤其在低纬和赤道区不适用，黏性项及非线性项的作用不可忽略. 本文所建立的风场模式将对研究电离层动力学过程、电离层与热层的耦合过程以及空间天气学研究都有着重要意义.     

模块化模糊神经网络的数值预报产品释用预报研究

综合应用预报量自身时间序列的拓展,数值预报产品和模块化模糊神经网络方法,进行了一种新的数值预报产品释用预报研究。将这种新方法与常规的数值预报产品完全预报(PP)方法进行了对比试验。结果表明,这种模块化模糊神经网络数值预报产品释用预报方法比PP预报方法的预报精度显著提高。并且,通过对预报模型“过拟合”现象的研究发现,这种模块化模糊神经网络的数值预报产品释用预报模型具有很好的泛化性能。     

Fast space-domain evaluation of geodetic surface integrals

Geodetic surface integrals play an important role in the numerical solution of geodetic boundary-value problems. In many cases they can be evaluated using fast methods in the frequency domain (FFT). However, this is not possible in general, because the domain of integration may be non-trivial (as is the surface of the Earth), the kernel function may not be of convolution type, or the data distribution may be heterogeneous. Therefore, fast evaluation strategies are also required in the space domain. They are more difficult to design because only one property is left where a more or less fast evaluation strategy can be built upon: the potential type of the kernel function. Consequently, the idea is not to replace well-established frequency domain techniques, but to supplement them. Our approach to this problem goes in two directions: (1) we use advanced cubature methods where the integration nodes automatically densify in the vicinity of the evaluation points; (2) we use powerful computer hardware, namely MIMD computers with distributed memory. This enables us to evaluate geodetic surface integrals of any practical complexity in reasonable time and accuracy. This is shown in a numerical example. Received: 7 May 1996 / Accepted:17 March 1997     

数值模式中长波辐射参数化方案的对比试验

应用一个简化的长波辐射参数方案，与郭晓岚－钱永甫模式原有长波辐射参数化方案进行了对比，分析了它们对１００ｈＰａ，３００ｈＰａ，５００ｈＰａ，７００ｈＰａ及地面的高度场、温度场、流场及气压场模拟结果的影响，发现不仅两者结果相当一致，而且与实测结果也符合很好。