Characterization and Application of S-Band Polarimetric Radar and X-Band Phased Array Radar for a Tornadic Storm Event on June 16,2022

The X-band phased array radar offers faster scanning speed and higher spatial resolution compared to the S-band radar, making it capable of enhancing tornado monitoring and early warning capabilities. This study analyzed the char- acteristics and nowcasting signals of a tornado case that occurred on June 16, 2022 in the Guangzhou region. Our findings indicate that the violent contraction of rotation radius and the dramatic increase in rotation speed were important signal characteristics associated with tornado formation. The X-band phased array radar, with its high temporal and spatial resolution, provided an opportunity to capture early warning signals from polarimetric characteristics. The X-band phased array radar demonstrated noteworthy ability to identify apparent tornado vortex signature (TVS) features in a 10-minute lead time, surpassing the capabilities of the CINRAD/SA radar. Additionally, due to its higher scanning frequency, the X- band phased-array radar was capable of consistently identifying TVS with shorter intervals, enabling a more precise tracking of the tornado’s path. The application of professional radars, in this case, provides valuable insights for the monitoring of evolutions of severe local storms and even tornadoes and the issuance of early warning signals.     

二维各向同性介质P波和S波分离方法研究

通过对波场矢量计算散度与旋度可将P波和S波进行分离,这种方法是波场传播与计算散度和旋度进行波场分离两部分的结合.基于二维各向同性介质速度模型,首先使用弹性波动方程对速度模型进行波场传播模拟;然后在地表接收多分量记录的同时计算散度代表P波、计算旋度代表S波,由于计算散度和旋度包括对空间各分量求导,这就导致了π/2的相位移,使用Fourier变换在频率域对记录进行-π/2的相位校正,就分别获得P波和S波的波场记录.通过对二维模型试算,并分析结果可知,采用计算散度和旋度进行波场分离是一种有效的方法.     

Porphyroblast rotation during crenulation cleavage development: an example from the aureole of the Mooselookmeguntic pluton, Maine, USA

In the low‐pressure, high‐temperature metamorphic rocks of western Maine, USA, staurolite porphyroblasts grew at c. 400 Ma, very late during the regional orogenesis. These porphyroblasts, which preserve straight inclusion trails with small thin‐section‐scale variation in pitch, were subsequently involved in the strain and metamorphic aureole of the c. 370 Ma Mooselookmeguntic pluton. The aureole shows a progressive fabric intensity gradient from effectively zero emplacement‐related deformation at the outer edge of the aureole ～2900 m (map distance) from the pluton margin to the development of a pervasive emplacement‐related foliation adjacent to the pluton. The development of this pervasive foliation spanned all stages of crenulation cleavage development, which are preserved at different distances from the pluton. The spread of inclusion‐trail pitches in the staurolite porphyroblasts, as measured in two‐dimensional (2‐D) thin sections, increases nonlinearly from ～16° to 75° with increasing strain in the aureole. These data provide clear evidence for rotation of the staurolite porphyroblasts relative to one another and to the developing crenulation cleavage. The data spread is qualitatively modelled for both pure and simple shear, and both solutions match the data reasonably well. The spread of inclusion‐trail orientations (40–75°) in the moderately to highly strained rocks is similar to the spread reported in several previous studies. We consider it likely that the sample‐scale spread in these previous studies is also the result of porphyroblast rotation relative to one another. However, the average inclusion‐trail orientation for a single sample may, in at least some instances, reflect the original orientation of the overgrown foliation.     

干旱半干旱地区农田土壤NO3-N深层积累及其影响因素

以长期试验资料为基础,着重分析了干旱半干旱地区农田系统中施肥、作物、降水、耕作措施以及土壤类型和特性对产生土壤NO3-N深层积累的影响.分析发现,氮肥的过量施用和400～800 mm降水量偏低是导致干旱半干旱地区土壤NO3-N积累在100～300 cm土层的主要因素.随着氮肥用量的增加,NO3-N深层积累显著增加;氮磷配施有助于降低其积累量.不同作物对氮素的吸收利用效率也是影响NO3-N深层积累的因素,作物之间的轮作方式会有效降低NO3-N深层积累;休闲期种植合理植物可有效降低NO3-N深层积累.NO3-N深层积累主要产生在质地较重的土壤上,带正电荷粘土矿物对NO3-N吸附是导致热带土壤中NO3-N积累的主要因素.深入研究深层积累NO3-N的生物有效性、迁移变化机理、与作物根系之间的关系以及对土壤性状和环境的影响具有重要意义.     

空心圆柱仪模拟列车荷载下土中应力路径能力分析

土体作为各向异性散粒体材料,其动力特性依赖于所处的应力路径。列车荷载下地基土在最大剪应力空间呈心形线旋转应力状态,但目前还未见室内试验中模拟心形线应力路径的相关研究。首先提出了土体动力响应解的简化拟合形式,并通过典型列车荷载作用下地基土所受应力特征分析验证了该简化形式的合理性。针对目前国际上已有的3类空心圆柱仪（HCA）,推导出模拟列车荷载下地基土应力特征的加载方式：（1）双向振动HCA可通过确定轴力和扭矩的应力形式来实现心形线应力路径加载,此时球应力p的变化规律与轴力的加载波形一致,中主应力系数b在内、外压相等时呈余弦变化规律;（2）三向振动HCA在模拟列车荷载下的应力特征时,可以保持p不变或b恒为0.5;（3）四向振动HCA能够通过控制轴力、扭矩和内、外压的共同变化来较全面地模拟列车荷载下土单元体的应力特征,并可实现b为任意合理值且保持不变的前提下p、q之间保持恒定线性关系。并推导了3类HCA的加载参数在正应力均以压应力为主及中主应力方向维持在直径方向时的约束条件。     

新疆北部古地磁研究

通过和布克赛尔、克拉玛依、玛纳斯—乌鲁木齐地区泥盆纪到白垩纪古地磁研究,主要取得以下结果:(1)首次建立了准噶尔西北缘及南缘石炭纪—白垩纪古地磁极移曲线,由石炭纪到二叠纪的古地磁极位置基本在同一区间,说明该时期这些地区为一个统一的构造单元,而其古地磁极明显与塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚地块存在着差异。(2)该地区侏罗纪及白垩纪古地磁结果与塔里木地块结果一致,侏罗纪乌鲁木齐与和布克赛尔磁偏角相差30°左右,说明和布克赛尔地区相对乌鲁木齐地区逆时针旋转了30°左右,晚古生代以后曾发生过南向移动,而侏罗、白垩纪以来均向北发生了相当规模的北向运动,并发生了相对旋转,目前东、西准噶尔的构造格局可能就是由于局部相对旋转造成的。(3)中国大陆在早二叠世还不是一个联合的整体,而是以相互分离的独立块体分布于45°N—15°S的古特提斯洋中。(4)该地区二叠纪的磁偏角为165°—168°,而塔里木为218°,哈萨克斯坦为229°,说明存在35°—55°的逆时针旋转,这个旋转可能是由于西部推覆构造造成的。如果将西准噶尔超基性岩带顺时针旋转35°—55°后,东准噶尔超基性岩带、西准噶尔超基性岩带和斋桑泊—鲁布佐夫斯克超基性岩带应在同一构造带上。(5)该地区晚古生代古纬度变化不明显,位于30°—45     

川滇西部上新世以来构造地貌:断裂控制的盆地发育及对于远程陆内构造过程的约束

青藏高原隆升、周边地貌形成是新生代时期印度-欧亚板块碰撞后的重要响应。在滇西北地区发育了一系列由晚新生代(上新世以来)活动断裂所控制的盆地,例如宾川盆地、洱海盆地、鹤庆盆地、弥渡盆地等。宾川盆地是近南北向程海左行走滑断裂在走滑剪切作用下产生的北西向正断层和北东向走滑断层共同作用而形成的一个较大的拉分盆地。洱海盆地是由两组陡立的共轭张剪性(Transtensional)断层组限定的,为一伸展断陷盆地,总体上反映了近E-W向的区域伸展。滇西北地区发育的其它晚新生代盆地,如弥渡盆地、鹤庆盆地、剑川盆地等,也为区域走滑断裂及其分支断裂所控制,并且这些分支断裂在区域上为一组NE-SW和NW-SE向的共轭正断裂,反映了该区域近E-W向的伸展。将藏东南三江地区发育的活动断裂按照其走向分为三组:(1)NW-SE走向的断裂,如红河断裂、无量山-营盘山断裂等;(2)近N-S向断裂系,以程海断裂、小江断裂等为代表;(3)NE-SW走向的断裂,如丽江-剑川断裂、鹤庆-洱源断裂和南定河断裂等。这些断裂的震源机制解表明地震断裂活动性或者是走滑性质或者是伸展属性,它们的组合型式也揭示出藏东南三江地区在上新世以来表现为近E-W向的伸展。区域上,在藏东北部地区发育的断层构造组合普遍反映了以近E-W向挤压为主导的应力场。推测这一现象为上新世以来藏东地区上地壳围绕喜马拉雅东构造结做顺时针旋转所致,区域上受印度-欧亚会聚过程中印度板块顺时针旋转诱发的差异性应力场制约。     

华北及其邻区块体转动模式和动力来源

块体的转动是地壳中重要的构造运动形式。根据地质、地球物理和地震活动性等资料，可将华北及其邻区划分为３个亚板块，华北亚板块可进一步细分为多个级块体，这些不同级别的块体或多或少都显示出一定的刚体特性。根据地质构造、地震和古地磁测量等资料，详细地论细地论述了不同级块体的转动问题，即华北及其邻区的黑龙江、华北和华南等３个近东西向亚板块自老第三纪以来相对于新疆地区顺时针转动了１．６°～３．５°；华北亚板块内     

一种改进的GNSS高维模糊度快速降相关算法

为了提高GNSS高维模糊度的解算效率,提出一种改进的GNSS模糊度快速降相关算法.算法采用对称旋转排序策略和延后降相关策略对下三角Cholesky分解的整数高斯变换算法进行改进.通过模拟和实测数据进行验证,结果表明,改进算法在一定程度上减少了降相关过程中的条件方差交换次数和整数高斯变换次数,从而有效提高了解算效率,增强...     

几次强震及震前震中附近地区中小地震与地球自转的关系

本文分析了1975年海城7.3级、 2008年汶川8.0级和2004年印尼苏门答腊9.0级地震与地球自转的关系, 给出了震前震中附近地区中小地震与地球自转之间较好的相关关系。 结果对深入认识地球自转与地震发生之间的关系具有裨益。