推定最大余震震级法在南北地震带的应用

针对2000-2020年南北地震带21个M3≥6.0地震序列,利用推定最大余震震级法,采用不同的最小完备震级M。和b值计算方法,分别给出了实际最大余震震级的估计值,分析了估算效果。结果显示：从整体上看,推定最大余震震级法可以给出实际最大余震震级的有效估计值,而且随着时间推移,估计误差逐步减小、趋于稳定。从计算方法来看,...     

中国潜在造林地及其气候生产潜力空间分布估算

本文基于2020年GLC＿FCS30和GlobeLand30两种30 m高空间分辨率土地利用/土地覆盖遥感分类产品,并结合地形与微气候、交通、林线、生态地理分区,以及Miami气候生产潜力变化等时空大数据,以草地和坡度大于25°耕地为潜在土地来源,使用Liebig“最小因子定律”估算了中国潜在造林地的面积和质量等级,形成了30 m分辨率中国潜在造林地空间分布数据,并分析了潜在造林地的空间分布特征。结果表明,中国缺少质量等级相对较高的潜在造林地,随着质量等级的降低,潜在造林地的面积越多。潜在造林地中适于造林的优先造林地面积66.61万km2,其Miami多年平均气候生产潜力总值为6.30亿t,假如优先造林地全部被开发用来植树造林,则全国森林覆盖率约增加6.94%,森林气候生产潜力增加25.00%。华北地区潜在优先造林地面积最多,且2/3分布在内蒙古。西南地区潜在优先造林地面积与华北接近,但其气候生产潜力全国占比最高,是华北地区的1.59倍。潜在优先造林地中,新造林地和重新造林地面积占比分别为59.56%和40.44%,但气候生产潜力占比分别为47.94%和52.06%,将来的植树造林建设...     

环南极区域古水深演化初探

重构南极区域的古水深和历史地质格局,首先需要对研究区域进行板块重构,即在特定的时间点将洋壳和陆壳恢复到他们原来的地理位置上。本文采用Greiner阐述的欧拉旋转法进行板块重构。欧拉极参数主要参考Muller等基于大西洋-印度洋热点参考系的有限欧拉极,并将部分参数进行了必要的转换和统一。对于指定的重构年代,地壳年龄比重建年代年轻的区域需被移除。本文借助于Matlab等编程工具,恢复了南极及周边区域自130 Ma以来15个特定时间段的位置。综合多种数据,将现代水深根据热驱动地壳沉降、沉积作用和均衡作用的影响进行调整,对30°S以南区域的古水深进行重构,绘制了研究区域不同年代的古水深图,分析了南大洋自130 Ma以来的形成演化过程。     

1958-2006年玛纳斯河流域水系结构时空演变及驱动机制分析

为了研究玛纳斯河流域水系结构演变状况,利用其1958、1976、1987、2006年4期遥感影像图,在ArcInfo支持下进行目视解译,根据解译结果,定量分析了水系长度、密度、分枝比、长度比和分维等参数的变化特征,并探讨其主要驱动因素.研究表明:1958-2006年玛纳斯河流域水系变化满足Horton定律,水网数目及河道平均长度随水网级别呈几何级数变化,并且水网密度、水系长度比、分枝比等参数持续增大;流域内绿洲地区水网密度高于南部源流山区与北部荒漠区,这种区域差异是由不同生态经济单元的自然生态环境类型、社会经济发展状况,综合发展需求及生态修复重建等方面共同决定的;玛纳斯河流域水资源量近50年来不断增加,人口数量持续攀升,耕地与绿洲面积不断扩大等因素是玛纳斯河流域水网结构演变的主要驱动力.然而耕地不能无限扩大,绿洲也不能过度扩张,要以水资源的承载能力为限,因此确定合理的绿洲面积,优化水系结构,提高水资源利用效率将成为今后研究的重点.     

非椭圆各向异性介质高阶优化走时计算方法及应用

随着地震勘探的深入,对勘探精度的要求越来越高,目前,提高勘探精度的主要方法之一就是提高地震波走时计算的精度,地震走时精度直接影响如动校正、静校正和偏移成像质量.根据地质模型假设条件的不同,有不同的走时计算方法,常用的有各向同性介质假设和各向异性介质假设条件下的走时计算方法,各向异性假设具有比各向同性假设更好的适用性,具有更高的走时计算精度,能够满足大偏移距和高陡构造情况下成像的要求.本文根据Alkhalifah的VTI介质中走时计算方法,以Fomel的TI介质中群速度的计算为基础,利用各向异性介质中Snell定律,提出了在非椭圆各向异性介质中的高阶优化走时计算方法,通过理论和实际数据的应用,表明该方法克服了常规各向异性走时方法中不能够计算大偏深比情况下地震波走时的缺点,具有走时计算精度高、便于实际应用等特点,对叠加和偏移成像有广阔的应用.     

基于齐波夫定律的我国滑坡泥石流灾害分析

统计了2000～2010年我国发生的有报道的滑坡、泥石流事件,对其发生次数与伤亡人数进行了相关统计和分析,结果表明四川省、云南省、陕西省和福建省滑坡泥石流发生频率最高,且夏季是我国滑坡泥石流事件发生最频繁、危害最大的季节;首次利用Zipf定律与分形理论结合我国的GDP、平均降水量、地震次数以及全国造林面积4个影响因子进行了分析,结果表明我国滑坡泥石流事故系统的演化不仅与降雨量,地震次数,造林面积有关系而且与GDP的增长也有密切关系,它们的等级图满足Zipf定律,并通过Zipf定律表明系统演化并没有呈现出不断优化的过程。     

煤储层等温吸附实验过程中参数敏感性分析

容量法等温吸附实验是测定煤储层吸附性和含气性的常用手段。实验装置中的参考缸体积V₁、装有样品时的自由空间体积V₂和压力表对等温吸附实验有着直接的影响,但是这三者对实验影响的程度目前还没有系统的认识。为了理清实验过程中各参数的影响和提高等温吸附实验的测试精度,基于波义尔定律建立了煤储层容量法等温吸附实验稳定性和精确性分析的数学模型,利用Matlab软件对吸附实验过程进行了数值模拟。研究表明,吸附实验的稳定性和准确性受压力表、参考缸的体积V₁和样品缸装有样品时的自由空间体积V₂的控制,压力表测量精度越高,等温吸附实验的稳定性和精确性就越好;压力表精度一定时,V₁和V₂的体积较小且匹配组合满足一定的条件,吸附实验才能达到较好的稳定性和精确性。利用优化方法得到的结果对鄂尔多斯盆地东缘韩城地区中煤阶煤储层开展等温吸附对比实验,结果表明,经过优化组合的吸附实验测试结果稳定和精度都有所提高,吸附量的最大差值为1.45 cm3/g,远低于未经过优化的实验所测吸附量的差值5.27 cm3/g。      

南海中北部秋季低空偏东急流分布特征及其形成的机制

借助Biot-Savart定律和二维涡度方程以及美国国家环境预报中心的数据资料,分析了海陆分布的下垫面热力差异与南海中北部低空急流发生和发展的关系。分析结果表明:南海中北部的低空急流由秋季出现在海陆交界处的偏东强风带南移加强而致,最大风速层出现在925 hPa附近,其形成与海陆热力差异增大有关。进入秋季后,由于太阳辐射的季节变化及北下冷空气的双重作用,东亚大陆近地层的温度下降迅速,而南海洋面温度变化极小,南北温差加剧。两地近地层温度的相对变化,加大了大气上升和下沉运动,使得东亚大陆负相对涡度及南海地区的正相对涡度均得以增强。由Biot-Savart定律可知,东亚大陆和南海地区之间相对涡度通量的加大必将于南海中北部对流层低层诱导出强的辐合风速,形成带状偏东风急流。由于南海南部的涡通量大于东亚大陆地区,因此南海南部高温正涡中心所诱导出的水平速度是构成南海中北部低空急流的最主要分量,而来自东亚大陆低温负涡中心的贡献居次。      

牛顿与万有引力定律

近代科学是以伊萨克·牛顿（Isaac Newton）为开端的。由于他在科学上的重大发现,对科学事业贡献卓著,人们尊称他是世界级的伟大数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。     

数值模拟静态应力扰动下的断层失稳:结果分析兼与Dieterich模型和Coulomb模型的对比

基于大量岩石力学实验,Dieterich和其他研究者(Dieterich,1978;Ruina,1983)首先提出了描述岩石摩擦过程的速率-状态摩擦定律(R-S摩擦定律).如今R-S摩擦定律已成为研究地震成核等地震演化机制的有效手段.Dieterich(1992,1994)最早提出了描述受静态剪应力扰动后断层失稳时间提前或推后的余震触发机制的解析模型.现在Dieterich模型已经成为解释余震随时间衰减规律的Omori定律等地震观测现象的有力工具.与之相对应,广泛使用的Coulomb应力失稳模型也可以给出断层受到静态剪应力扰动后,断层失稳时间的提前和推后量.Dieterich模型和Coulomb应力失稳模型基于不同的物理方法,所以在进行地震危险性评估时,二者均有各自的局限性.本文利用R-S摩擦定律控制的1-D弹簧-滑块模型,模拟计算了理论地震循环以及在不同静态剪切应力扰动下,失稳时间的提前和推后量的变化情况,然后将计算得到的时间提前和推后量分别与Dieterich模型和Coulomb模型的相应计算结果进行了定量化对比和差异性分析,并给出了相应的解释.数值模拟结果显示,对于R-S摩擦定律在参数不变的条件下,断层模型失稳时间的提前和推后量的大小强烈依赖于静态剪应力扰动的大小和作用时间,而且绝对值相同的正、负向静态剪应力扰动造成的失稳时间的提前和推后量的变化情况并不完全一致.在震后松弛/滑移阶段和闭锁阶段,时间提前和推后量是常数,且随静态剪应力扰动绝对值的增大而增大,两者的比值接近于1.0,这与Dieterich模型和Coulomb模型的结果是一致的,相应的差值小于两模型结果的10%.而在自加速阶段,模拟计算结果则存在与Dieterich模型和Coulomb模型结果不同的特征.首先,在自加速阶段模拟计算结果均偏离Coulomb模型,而且时间提前和推后量的比值小于1.0,相异于Coulomb模型的论断.不过当受到正向静态剪应力扰动后,Dieterich模型的结果和模拟计算结果是一致的,最大相差量不超过Dieterich模型结果的7%,可接近0.对于负向静态剪应力扰动,当其绝对值较小时,Dieterich模型的结果很接近模拟计算结果,相差量不超过该结果的14%.但对于绝对值较大的情况,模拟计算结果远大于Dieterich模型的结果,最大可达Dieterich模型结果的35倍,这是由于负向静态剪应力扰动后使得Ω=δ·θ/dc1的条件不再成立,进而使得Dieterich模型不再成立.总的来说,与模拟计算相比Dieterich模型可以很好地描述1-D断层受扰后失稳时间提前和推后量的变化情况,并且可以体现出正、负静态剪切应力扰动后失稳时间提前量和推后量变化的差异性,而Coulomb模型则不能完整地给出受到静态剪应力扰动后断层失稳时间提前或推后的估计值.