2003年云南大姚6.2级、6.1级地震序列S波分裂研究c

在利用双差定位法对2003年7月21日、 10月16日云南大姚先后发生的6.2级、6.1级地震序列进行精定位的基础上，采用互相关系数法测量了两个地震序列的快波偏振方向和快慢波的延迟时间. 结果表明:① 两个地震序列的S波分裂现象较明显，除三台乡台以外，大部分台站记录到的地震快波平均偏振方向与区域最大水平主压应力方向基本一致，三台乡台的偏振方向出现两个峰值，平均偏振方向是N80deg;E，表现出与区域最大水平主压应力方向不一致的现象；② 序列延迟时间与震源深度之间没有明显规律性关系，但不同延迟时间范围内偏振方向表现出不同的规律；③ 两次地震序列S波分裂结果对比发现，6.2级地震序列快波的偏振方向明显较分散，快波平均偏振方向比6.1级地震序列大20deg;，而延迟时间方面二者相差不大；④S波分裂快波偏振方向所表现出的空间差异性，可能是由于在区域背景应力场的基础上叠加了两次6级主震产生的应力扰动引起的.      

Energy balance of simple elastodynamic sources

Complete relations are derived for energy and energy flux of elastic waves generated by an isotropic and double-couple source in a perfectly elastic, homogeneous, isotropic, and unbounded medium. In the energy balance of elastodynamic sources near-field waves play an essential role, transforming static energy into wave energy, andvice versa. For explosive and dislocation sources, the sources surface radiates a positive wave energy that is partially distributed to the medium transforming into static energy. For implosive and antidislocation sources, the source surface generates elastic waves, but it does not necessarily imply that it also radiates a positive wave energy. The energy transported by waves can originate in gradual transformation of the static-to-wave energy during propagation of waves through a stressed medium.On leave from Geophysical Institute, Czech Academy of Sciences, Boní II/1401, 41 31, Praha 4 Czech Republic     

基于萤火虫和蝙蝠群智能算法的瑞雷波频散曲线反演

反演瑞雷波频散曲线能有效获取地层横波速度和厚度.但由于其高度的非线性、多参数、多极值等特点,传统的全局搜索方法易出现收敛速度慢、早熟收敛及搜索精度低的问题.鉴于此,本文提出并测试了基于萤火虫优化算法（FA）和带惯性权重的蝙蝠优化算法（WBA）的新的瑞雷波频散曲线反演策略.在瑞雷波频散曲线反演中,FA全局搜索能力强,但后期搜索精度低,而WBA局部搜索能力强,搜索精度高,但易出现早熟收敛.故本文将二者结合,提出了一种新的优化策略,称其为WFBA,即在反演前期使用FA,后期使用WBA,很好地解决了FA后期搜索精度低及WBA早熟收敛的问题.本文首先反演了三个典型理论模型的无噪声、含噪声的数据,验证了WFBA对瑞雷波数据反演的有效性与稳定性.然后将WFBA与WBA、FA单独反演以及不含惯性权重的FBA和粒子群优化算法（PSO）反演的结果进行了对比,说明了WFBA相对于WBA、FA、FBA和PSO具有更稳定、收敛速度更快、求解精度更高等优点.最后,反演了来自美国怀俄明地区的实测资料,检验了WFBA对瑞雷波数据反演的实用性.理论模型试算和实测资料分析表明,WFBA很适用于瑞雷波频散曲线的定量解释,具有很高的实用性价值.

     

我国北方500hPa春、夏季平均长波年际异常的EOF分析

利用1958—2008年全球逐日2.5°×2.5°NCEP/NCAR再分析资料,采用经验正交函数分解(EOF)和谐波分析方法对我国北方地区春、夏季平均长波进行了分析。结果表明:(1)我国北方春季平均长波主要表现为亚洲北部从咸海到日本存在一个完整的长波:巴尔喀什湖到我国罗布泊地区以长波脊活动为主,我国东北地区以长波槽活动为主,长波槽、脊的强度均呈增强趋势;夏季平均长波主要表现为乌拉尔山、贝加尔湖及鄂霍次克海地区的长波脊、槽、脊分布,蒙古国到我国北部地区多为长波槽活动,近51年来长波槽存在减弱趋势。(2)春季平均长波的距平变化主要表现为我国西北、华北地区与其上游和下游邻近地区存在反相关关系;夏季平均长波距平变化和春季相比有所东移,即我国北方大部分地区距平变化与其上游和下游地区存在反相关关系。     

太阳风中Alfven脉动耗散

本文从动力论Ａｌｆｖｅｎ 波理论出发, 导出太阳风中的Ａｌｆｖｅｎ 脉动的耗散长度理论由太阳向外传播的Ａｌｆｖｅｎ 脉动存在Ｌａｎｄａｕ 衰减和脉动串级数值计算表明, 该理论能够解释Ｂａｖａｓｓａｎｏ〔３〕等人描述的Ａｌｆｖｅｎ 脉动耗散长度与频率的关系; 同时还表明串级的时间尺度对耗散长度有影响     

In-plane and anti-plane strong shaking of soil systems and structures

The concept of in-plane and anti-plane shaking is introduced with a rigid block on a plane surface with Coulomb friction. Using a hypoplastic constitutive relation to model the mechanical behaviour of the soil, numerical solutions for a rigid block on a thin dry or saturated soil layer are obtained. The coupled nature of dynamic problems involving granular materials is shown, i.e. the motion of the block changes the soil state—skeleton stresses and density—which in turn affects the block motion. Motions of the block as well as soil response can be more realistically calculated by the new model. The same constitutive equation is applied to the numerical simulation of the propagation of plane waves in homogeneous and layered level soil deposits induced by a wave coming from below. Experiments with a novel laminar shake box as well as real seismic records from well-documented sites during strong earthquakes are used to verify the adequacy of the hypoplasticity-based numerical model for the prediction of soil response during strong earthquakes. The response of a homogeneous earth dam subjected to in-plane and anti-plane shaking is investigated numerically. In-plane and anti-plane shaking is shown to cause nearly the same spreading of a sand dam under drained conditions, whereas under undrained conditions anti-plane shaking causes stronger spreading of the dam. The dynamic behaviour of a breakwater founded on rockfill and soft clay during the 1995 Kobe earthquake is back-calculated to show the good performance of the proposed numerical model also with a structure. Section 9 deals with buildings on mattresses of densified cohesionless soils or fine-grained soils with granular columns, slopes with ‘hidden’ dams and structures on piles traversing clayey slopes to show the suitability of hypoplasticity-based models for the earthquake-resistant design and safety assessment of geotechnical systems.     

电离层人工调制激发的VLF波在磁层的传播特性及应用研究

电离层人工调制可以激发甚低频（VLF）波,其中向上传播进入磁层的VLF波,不但能够用来研究磁层中的各种物理现象,且具有人工沉降高能粒子,消除辐射带等实际用途.本文使用射线追踪方法,模拟电离层调制激发的VLF波在磁层的传播路径,分析激发纬度和调制频率对传播路径和传播特性的影响;并基于低频波的色散方程和波粒共振条件,分析VLF波传播路径上与磁层高能粒子的最低共振能及其分布.研究表明,VLF波通过在磁层来回反射向更高的L-shell传播,最终稳定在某一L-shell附近.以较低的调制频率或者从较高的纬度激发的VLF波能够传播到更高的L-shell,但是,当激发纬度过高时,低频波也可能不发生磁层反射而直接进入电离层和大气层.低频波在磁层的传播过程中,在较高的纬度或者较低的L-shell能够与较高能量的电子发生共振相互作用,在较高的L-shell并且低纬地区,能够与较低能量的电子发生共振相互作用.共振谐数越高,能发生波粒共振的电子能量越高.     

我国地震海浪初步分析

总结了我国地震海浪的25次记录,在做初步分析后认为我国的地震海浪多由近海海洋地震引起,其多发地区为渤海沿岸与东南沿海一带.随着对沿海地区开发的深入,这类记载逐渐增多,受灾程度加大.另外分析了在社会历史变迁中,国家对海洋的开发政策、沿海开发下城市近海地理位置、沿海港口及海洋贸易的规模与地震海浪受灾程度之间的关系.     

波浪作用下粉土海床中的孔压响应试验研究

海床在波浪作用下是否稳定对海底工程的安全至关重要,海床的稳定性与土体中的孔压响应密切相关。水槽模拟试验表明:在波浪的作用下,黄河三角洲粉土海床中将产生振荡孔隙水压力和累积孔隙水压力。振荡孔隙水压力大小与土层深度、波高和粘粒含量有关,其振幅(能量)在土层中随深度的增加呈指数衰减,且粘粒含量越高衰减越快;加载波高越大,能量衰减越快。而累积孔压响应模式表现为在波浪作用最初的一段时间内,孔隙水压力快速上升,然后逐渐减小而趋于稳定,其大小和速率也与波高、粘粒含量、土层埋深有关,粘粒含量越高,孔压累积速度越低。