航空矢量重力测量水平分量的带限直接地形影响

基于第二类Helmert凝聚法的级数展开式,独立推导了航空矢量重力测量水平分量带限直接地形影响的计算公式。在中国西部山区选取了两条沿纬圈方向4000m航线高度上的航线,采用 的数字高程模型基于解析核计算了水平分量的直接地形影响,经低通滤波后与基于带限公式计算的地形影响进行了比较。数值计算结果表明,二者吻合较好,本文给出的带限地形影响公式可用于航空矢量重力测量水平分量的地形归算。     

Frictional heat generation and seismic radiation in a foam rubber model of earthquakes

Results from a study of stick-slip particle motion at the interface between two stressed foam rubber blocks indicate that normal vibrations and interface separation are an important part of the stick-slip process in foam rubber. The dimension of the dynamic slip pulse is small compared to the dimension of the model (approximately 10 cm vs. 200 cm) consistent with the abrupt-locking slip pulse model ofBrune (1970, 1976), andHeaton (1990). A comparison of frictional heat generation between stable-sliding and stick-slip foam rubber models indicates a linear relation between the temperature increase on the fault surface (for a given distance of slip) and the driving shear force for the stable-sliding model, while for the stick-slip model there is essentially no variation in frictional heat generation with an increase in shear stress. We performed experiments to investigate the ratio of normal motion to shear motion at different levels of normal stress in the stick-slip foam rubber model. Preliminary result indicate that the normal component of the particle motion increases more rapidly with increasing normal stress than the shear component. The phenomenon of interface separation and normal vibrations may thus explain some of the most frustrating problems in earthquake mechanics, e.g., the heat flow paradox, the long-term weakness of major active faults, and anomalousP-wave radiation.     

Imaging the ramp–décollement geometry of the Chelungpu fault using coseismic GPS displacements from the 1999 Chi-Chi, Taiwan earthquake

We use coseismic GPS data from the 1999 Chi-Chi, Taiwan earthquake to estimate the subsurface shape of the Chelungpu fault that ruptured during the earthquake. Studies prior to the earthquake suggest a ramp–décollement geometry for the Chelungpu fault, yet many finite source inversions using GPS and seismic data assume slip occurred on the down-dip extension of the Chelungpu ramp, rather than on a sub-horizontal décollement. We test whether slip occurred on the décollement or the down-dip extension of the ramp using well-established methods of inverting GPS data for geometry and slip on faults represented as elastic dislocations. We find that a significant portion of the coseismic slip did indeed occur on a sub-horizontal décollement located at 8 km depth. The slip on the décollement contributes 21% of the total modeled moment release. We estimate the fault geometry assuming several different models for the distribution of elastic properties in the earth: homogeneous, layered, and layered with lateral material contrast across the fault. It is shown, however, that heterogeneity has little influence on our estimated fault geometry. We also investigate several competing interpretations of deformation within the E/W trending rupture zone at the northern end of the 1999 ground ruptures. We demonstrate that the GPS data require a 22- to 35-km-long lateral ramp at the northern end, contradicting other investigations that propose deformation is concentrated within 10 km of the Chelungpu fault. Lastly, we propose a simple tectonic model for the development of the lateral ramp.     

一种点约束分块的矢量地理数据精确认证算法

脆弱水印可以实现对数据内容真实性的认证,并对发生变化的位置进行定位,鉴此,本文提出了一种点约束分块的矢量地理数据精确认证算法。在认证内容嵌入过程中,首先,按照点约束的方法对矢量地理数据进行分块,并将每块的数据点进行空间位置关系的“之字形”排序,建立数据点之间的位置关系;然后,将相邻点生成的脆弱水印信息嵌入到当前点。在内容精确认证时,比较原始的水印信息与提取的水印信息,判断二者是否相同来鉴别数据是否更新。将本文算法与均匀分块的方法进行了对比实验,结果表明,本文提出的认证算法能实现在数据更新时的精确认证,并可实现要素删除的精确认证,在检测数据变化时可对修改位置进行定位与标记。     

湘东─赣西NNE向走滑构造

湘东─赣西构造岩浆带位于郯庐断裂南延的关键性部位。中生代以来，该区 NNE向左旋走滑构造主要由会聚走滑和 K─ E离散走滑构造叠加而成。会聚走滑作用造就了 NNE向雁列式剪切断裂系、剪切弯曲和旋转构造、压剪性煤盆地以及断层动热变质─剪切重熔型花岗岩；而离散走滑作用则控制了该区广泛发育的张剪性红盆地、盆岭式构造地貌、以及大规模中低温热液矿床的形成。湘东─赣西复杂的平移构造型式很可能与该区地壳结构分层特征、前期断裂构造格局、平移幅度和多期走滑构造作用四个因素有关。     

三维复杂介质的块状建模和试射射线追踪

为了解决三维复杂介质的射线追踪,本文改变了传统的三维层状地层的建模描述方式,提出了块状结构的建模描述方法,结合三角形面片来描述地质界面,可以构造非常复杂的三维地质模型．为了满足射线追踪的需要,本文对模型界面内的法向量进行光滑处理,光滑后的法向量在界面内是连续变化的．在块状模型的基础上,本文运用三角形的面积坐标,提出了几种试射角度的修正方法：细分三角形法、分割三角形法和子三角形法,计算表明子三角形法最好．文中给出了三维块状模型和射线追踪实例．     

1948年川西理塘M7.3地震地表破裂特征及Riedel剪切构造分析

1948年川西理塘M 7.3地震是川滇菱形块体内部近一个世纪以来发生的震级最大的走滑型地震。在对此次同震地表破裂进行详细调查基础上,利用差分GPS对同震地表破裂带进行了精确测量与统计分析。结果揭示该地表破裂的现存长度为36 km,北端始于无量河以北,往东南沿藏坝盆地北东缘、德巫盆地东南缘,延伸至德巫乡北,分为南、北两段,而在交德附近存在约3 km长的地表破裂空区。对同震地表破裂的线密度和同震水平位错量进行分段统计后揭示,此次地震的宏观震中应位于德巫盆地中部交德东南约4～5 km处。对理塘同震地表破裂的Riedel剪切分析结果指示,该破裂带主要由R剪切组成,以发育雁列状排列的挤压鼓包(Push-up)为主要特征,伴有少量R′剪切与T裂缝,缺少P型与X型剪切。其中R剪切占95%以上,其在藏坝段(北段)的优势方向为318°,德巫段(南段)为315°,整条地表破裂带的R剪切平均方向为316°。同时发现,此次地震形成的雁列状挤压鼓包主要以平缓的"弧形"为主,这与1981年道孚M_S 6.9地震和2010年玉树M_S 7.1地震地表破裂带中出现大量反"S"形...     

江淮流域一次特大暴雨的数值模拟及动力分析

以周晓平研制的有限区域细网格数值模式为基础，编制成一个套网格模式，并对１９９１年７月２～３日发生在江淮流域的特大暴雨过程，进行了数值模拟和动力分析。结果表明：低空急流加强，输送了大量暖湿空气并激发强烈的上升运动是造成该区暴雨的主要原因；在该过程中，热成风平衡遭到破坏，其非热成风平衡部分伴随相应的二级环流，也有利于垂直运动的产生。     

几种统计预测方法对1998年南京降水的跨季节预测试验及分析

对1998年南京降水分别设计并开展了求和自回归滑动平均（Auto-Regressive Integrated Moving Average,ARIMA）模型预测、经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）预测和基于Hilbert变换（HilbertTransformation,HT）的幅频分离预测等3种跨季节统计预测试验。结果表明：ARIMA模型预测结果存在明显的系统性误差且对夏季的降水突变现象预测困难;EMD分解预测的结果虽在降水演变趋势上有明显提高,但仍未能预测出夏季的强降水突变现象,究其原因可能是对高频分量预测效果不好所致;而基于Hilbert变换的幅频分离预测方法能够对各模态分量的瞬时频率和瞬时振幅实施隔离预测,消除两者的相互影响,显著改善高频模态的预测效果,使得最终预测结果最为理想,不仅具有最高的趋势相关性和最小的偏差,而且还较好地预测出了夏季两次强降水过程。不仅如此,在对2003年的降水预测验证中,基于Hilbert变换的幅频分离预测方法同样具有最好的预测效果,表明该方法预测效果较为稳定,为改进跨季节短期气候统计预测技术提供了一个新思路。     

广东0506大暴雨的成因探讨

2005年6月18～25日,广东省出现罕见的持续强降水过程(0506大暴雨),造成广东省巨大的经济损失。利用NCEP再分析资料计算的非地转Q矢量、假相当位温和经向环流对这次强降水过程进行分析,结果表明:南海地区的对流系统北移并多日滞留在广东地区是0506大暴雨的一个直接原因,它是南海夏季风活动的一个表现;广东0506大暴雨有明显的南北两个主要的降水区域,其中南边是季风对流降水,而北部则属于锋面降水雨带。