福建仙游ML5.0级地震波形分析

2013年9月4日,福建仙游发生ML5.0级地震,这是福建数字地震台网建成以来记录到的该区域最大地震.本文就此次地震的记录波形进行分析,结果表明：仙游ML5.0级地震的震相出现规律符合一般近震记录特征;在波形中分析出sPn震相,并据此测定地震的震源深度为11.1 km,与Hyposat方法测定结果一致;用初至首波估算出震区的地壳厚度约为25.2 km.     

MJO活动对云南5月降水的影响

本文分析了1979～2008年5月MJO(Madden and Julian Oscillation)不同位相上大尺度环流对流和水汽输送的异常情况及其对云南5月降水的影响。按MJO活动中心位置从西向东分为8个位相, 在不同位相上, 云南5月降水呈现出明显的差异:第4～6位相(MJO对流中心位于赤道印度洋中部至西太平洋)降水偏多, 而第7～8位相(赤道太平洋中部以东)和第1～3位相(赤道印度洋中西部)降水偏少, 其中以第6位相的降水正异常和第2位相的负异常最为显著。在MJO 1～8位相中, 对流主体从热带印度洋东移。在第1～3位相, 孟加拉湾还未形成西南向水汽输送, 而云南又处于水汽辐散区, 降水较少;第4位相时对流主体到达90°N附近, 部分对流云系向孟加拉湾北传, 并在孟加拉湾生成气旋性环流, 向云南输送水汽, 云南降水增多;第5位相时对流主体传到南海, 部分对流云系在南海北传, 同时在南海形成北传的气旋性环流;第6位相时赤道MJO对流主体虽然东移出孟加拉湾, 但孟加拉湾和南海的两个气旋性环流依然继续北传, 孟加拉湾气旋东部的西南风和南海气旋西部的东北风在云南交汇, 云南被强烈的水汽辐合区控制, 降水最充沛。第7～8位相时, 对流主体减弱, 东移到南海和西太平洋一带, 孟加拉湾转向为偏北风, 停止向云南输送水汽, 且云南处于水汽辐散区控制, 降水偏少。因此, MJO主体在东传过程中, 激发了热带对流在孟加拉湾和南海两条通道上的北传, 强盛的水汽输送和两个海区气旋环流的有利配置是造成云南5月降水的重要原因。     

山东省主要粮食作物气候生产潜力时空变化特征

根据山东省1961-2008年的气象资料,利用逐级订正法计算了山东省冬小麦和夏玉米等主要粮食作物的气候生产潜力,并进一步采用经验正交函数分解方法,探讨了其时空变化特征.结果表明:山东省冬小麦及夏玉米的气候生产潜力存在有明显的年际波动和空间差异,其中冬小麦优、劣年景气候生产潜力相差3～9倍,夏玉米相对较小,为2～3倍;全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力的高值区位于水热条件匹配较好的鲁南地区,低值区在半岛东部沿海地区;冬小麦、夏玉米气候生产潜力与实际单产的年际变化基本一致,山东省粮食产量,特别是夏玉米产量的年际波动受作物生长期间气候条件影响较大;全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力在空间上具有较好的一致性,区域互补性较差.     

GPS三频非差观测数据周跳的自动探测与改正研究

在GPS三频非差观测数据的处理中,由于伪距噪声的影响,利用原始的伪距和载波相位观测数据估计的模糊度误差比较大,不能用于探测和改正周跳。对原始观测数据进行平滑或适当的组合处理,可降低观测噪声的影响。因此,本文选择合适的经过平滑或组合处理后的观测数据作为探测周跳的检验量,探测并改正单个频点上的周跳。在分析了一般周跳的特点并在研究双频周跳自动探测与改正方法基础上,提出了选取检验量的四条基本原则。最后,依此原则选取了三个观测值组合作为周跳检验量,利用该组检验量实现三频非差观测数据周跳的自动探测与改正。     

双移动载体GPS精密相对定位研究

GPS双移动载波相位差分技术的关键,是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此,本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法,并设计了检验该技术精度的实验方案;实算结果表明,用该技术获得了厘米级的相对定位精度。     

双线偏振雷达差分传播相移的质量控制

利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室的车载C波段双线偏振多普勒雷达 (C-band Polarimetric Doppler Radar on Wheel,CPDRW) 的外场试验,在统计分析降水、地物回波差分传播相移Φ_DP数据的差别与信噪比关系等基础上,提出了一套数据分析和处理的方法。该方法通过Φ_DP的异常波动并结合回波的强度Z_H和速度V_r信息将地物回波信号分离出来,在降水估测或衰减订正等定量应用时将其剔除。对于气象回波则根据信噪比及零滞后互相关系数ρ_HV(0) 将Φ_DP资料分为较好、较差和差3类。对于较好数据直接进行后续的预处理,对于较差数据先订正后处理,而对于差数据将其剔除以保证Φ_DP资料的整体质量。经过大量资料的验证,该方法在最大程度上保留气象信息的同时也保证了Φ_DP资料的质量,并能估算出质量较高的差分传播相移率K_DP资料。     

Thermodynamical constraints on the crystallization of a deep magma-ocean on Earth

It has been argued that the crystallization of the magma ocean (MO) after the Moon-forming impact led to the formation of a basal magma ocean (BMO). We search which primordial conditions of pressure, temperature and chemical composition could be compatible with such scenario, based on thermodynamical constraints. The major requirement is an early formation of a viscous layer (VL) of mantle material (i.e. bridgmanite (Bg)) at mid lower-mantle depth, which could insulate thermally and chemically the BMO from the rest of the mantle. To produce such VL, Bg grains should be: (i) neutrally buoyant at mid lower-mantle depths, (ii) sufficiently abundant to produce an efficient insulating layer, and (iii) aggregated to the boundary layer from above and below. The first and the second require a large amount of MO crystallization, up to more than 45%, even in the most favorable case of all Fe partitioning into the melt. The latter is very questionable because the Bg grains have a very small settling velocity. We also investigate different scenarios of MO crystallization to provide constraints on the resulting core temperature. Starting from a fully molten Earth, a temperature as high as ～4725 K could be found at the core–mantle boundary (CMB), if the Bg grains settle early atop the CMB. Such a basal layer of Bg can efficiently decouple from each other the cooling rates of the core and the mantle above the VL. If the settling velocity of Bg grains is too low and/or the MO is too turbulent, such basal VL may not form. In this case, the CMB temperature after MO solidification should stabilize at ～4350 K. At this temperature, enough Bg grains are crystallized to make the mushy mantle viscous at any mantle depth.     

利用定尺度小波变换比方法测量远震极远震P和PKIKP震相到时

许多起始缓慢的震相的到时不易测量准确, 人眼测量的到时往往偏后. 本文对定尺度Morlet小波变换比方法加以改善和简化之后, 测量了50条远震和极远震记录的初至震相P和PKIKP的到时. 在对结果的合理性和误差进行分析讨论的基础上, 肯定了该方法的有效性.       

利用重力归一化总梯度及相位法研究断裂构造

用波数域的位场转换和快速傅立叶变换理论研究重力归一化总梯度和归一化相位;在波数域向下延拓和导数计算的滤波算子中,分别引入圆滑滤波因子,抑制了向下延拓计算中对噪声干扰的放大作用,增加了计算的稳定性;利用改进的方法,计算并阐述了4种断裂构造GH场等值线和相位曲线的变化特征;别列兹金重力归一化总梯度法中极大值理论在研究断裂构造中具有局限性,对于无限延伸断裂构造,应根据GH场等值线的走向、形状的特点,结合归一化相位曲线的转折点确定断裂空间位置.     

GPS卫星天线特性与相位中心一致性检定

天线相位中心一致性的检测是GPS接收机检定工作中必不可少的内容。介绍了GPS卫星天线特性与微带天线相位中心变化模型．对天线相位中心的一致性检定原理及校准方法等进行了研究和探讨。