利用上海地区GPS综合应用网提供的高时空分辨率的双频GPS观测资料,研究了该区域内一电离层不均匀体的产生、消亡过程.首先,采用Kalman滤波的方法改善双频伪距之差的观测精度,并利用参数估计的方法计算该时段内相应的硬件延迟.再根据电离层单层模型,利用GPS双频观测量、测站位置和GPS精密星历,求出GPS信号穿刺点的坐标和垂直方向电离层的电子含量...
分析了北京地区1998年1月1日至3月26日和4月24日至6月13日共136天记录的Pi2脉动事件特性,并与同时期亚暴AE指数进行了对比.结果发现,在北京地区越靠近日侧,观测到的Pi2脉动事件越少,幅度也越小.并不是每次亚暴都能激发空腔振荡模,亚暴强度的增加也并不代表空腔振荡模产生概率的增加.随着亚暴AE指数的增大,Pi2脉动的平均幅度基本上也在增大.但也...
FY-1C星空间粒子成分探测器能够实现对质子能谱、电子积分通量及重离子成分的同时测量.在第23周太阳活动峰年期间,空间粒子成分探测器对860km高度的南大西洋负磁异常区高能粒子辐射进行了长达3年的连续探测.本文根据实测结果,得出了南大西洋负磁异常区粒子辐射特征,分析了太阳质子事件和地磁暴对南大西洋负磁异常区粒子辐射的影响.
龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统.本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标(r,θ,z)下的大气动力和热力学方程组,求龙卷风的三维速度场(vr,vθ,vx),从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构.充分说明龙卷风由涡旋流和急流这两种流叠加而成,涡旋流是由惯性离心力造成的,急流是由水平辐合辐散而引起的强对流.龙卷风是在极...
为研究夹卷层的湍流特性,用对流槽模拟大气对流边界层并做湍流温度测量.能谱分析表明,混合层湍流谱幂律接近"-5/3"次律;而夹卷层湍流谱幂律有明显的分段特征.利用离散正交小波对其湍流脉动信号进行去噪和尺度分解,将原始信号分成均匀各向同性小尺度涡旋成分和大尺度涡旋成分,并对分解后的信号做能谱分析.结果表明,不论是在混合层还是在夹卷层,小...
为了研究第四纪晚更新世(约100万年前到2万年前)古气候的周期变化以及在轨道尺度上气候系统对太阳辐射的响应,本文发展了适合于非线性非平稳数据的分析方法即经验模态分解(EMD),对太阳辐射古气候记录进行了分析,进而重新认识了地球轨道周期变化影响下的太阳辐射的气候意义.研究结果表明,太阳辐射中偏心率的影响是相当大的,而不是以前认为的不到1...
通过对挪威卑尔根全球大气-海洋-海冰耦合模式300a控制积分结果进行交叉子波分析,揭示了东亚夏季风(EASM)与同期Nino3区(90°W～150°W,5°S～5°N)海洋表面温度异常的相关关系在长期变化中是不稳定的,呈现出明显的阶段性特征.气候要素场在二者联系的紧密(HCP)和微弱(LCP)时期差别显著,在HCP时期,西北太平洋对流层低层出现一对耦合的异常气旋和反气...
对两种气象要素场数据分别用距离平方反比法、三次B样条和克里格(Kriging)法插值计算比较了三种方法结果的差异和当计算场满足不同类型克里格数学假设前提下,普通克里格法(OK)与泛克里格法(UK)插值结果的异同.结果表明:克里格法的误差普遍偏小,且在插值区域峰值处克里格法的最大绝对误差和残差方差均可能较样条的小,说明只要充分了解研究区域特...
为了成功地开展大气数值模拟,如何构造相应的离散格式是一项十分重要的工作.本文以大气球面浅水方程为例,从不同形式的微分方程组出发,分别构造了能量守恒格式、准辛格式和多守恒格式,并作相应的数值检验和比较,从中可以清楚地看到三类格式的优劣.这三类格式构造方法不同,所保持的物理守恒性不完全相同,数值计算时所需机时也不同,这些比较结果为...
利用卫星上携带的闪电探测仪所获取的8年闪电资料(1995～2002)对青藏高原闪电活动的时空分布以及高原季风期间闪电活动对地面热力学特征的响应进行了研究.结果表明,高原上的平均闪电密度为3fl·a-1·km-2,并在高原中部(32°N,88°E)出现闪电密度峰值5.1fl·a-1·km-2.闪电活动主要发生在6～8月,并在6月下旬至7月中旬最为活跃.大部分地区的闪电活动日变...
2002年在京津冀地区进行了45个测点的地磁三分量测量,对测量资料进行通化处理,通化时间为2002年5月5日16～18时(世界时).通化后的观测均方差分别优于1.5nT(地磁场总强度F),0.5'(磁偏角D和磁倾角I).将国际参考地磁场(IGRF2000)作为地磁正常场,建立了京津冀地区地磁异常场的球冠谐模型(BTHASCH).球冠极的空间位置坐标为39.5°N和117.0°E,球冠半角为...
研究了西藏吉隆-沃马盆地龙骨沟剖面新近纪沉积环境,作了古地磁年代学研究,认为喜马拉雅山北坡新生代断陷盆地发育始于7.2MaB.P.,3.2MaB.P.湖盆萎缩消亡,标志着喜马拉雅山地区在7.2MaB.P.和3.2MaB.P.发生过强烈的隆升事件.沃马盆地龙骨沟剖面所含三趾马动物群化石层年龄大约为7.0～6.7MaB.P.,隐示着此时青藏地区三趾马生活区与当时的华北平原三...
首先介绍了空中重力异常向下延拓的直接代表法、正则化法、点质量法和基于球内Dirichlet问题的调和解法,分析了它们各自的特点.然后利用这些方法对中国大同航空重力测量数据进行向下延拓计算.通过对延拓结果与地面实测数据的比较分析,比较客观地评价了不同延拓方法的计算精度、可靠性及适应性.实际计算结果表明,直接代表法和正则化法的延拓结果...
空间重力测量技术的飞速发展为超高阶全球重力场模型的建立提供了条件和更迫切的应用需求.本文从完全规格化缔合勒让德函数及其一、二阶导数的标准前向列递推公式出发,研究了超高阶扰动场元球谐展开式中完全规格化缔合勒让德函数及其一、二阶导数的数值特征,改进了上述标准前向列递推关系式,提出了在微机上计算超高阶扰动场元的实用方法,避免了...
对目前存在的3种应变率约束条件(常应变率,常构造力,与应变率有关的构造力约束)进行了讨论,它们都不能真实地反映岩石圈内的应变率分布及实际观测.基于近几年GPS测量的研究结果,提出利用GPS实测应变率对岩石圈流变结构进行约束的新方法.对华北地区实际流变剖面的计算结果表明,本文方法克服了上述三种约束条件的不足,利用它所确定的岩石圈流变结...
在中国大陆活动地块假说及活动边界研究的基础上,将中国大陆按照地震活动特征进行分区.利用大地震的震源机制资料和历史强震资料,结合小震综合节面解,研究了各地震区的应力应变状态,给出了各地震区的平均应力主轴方向和平均应变率.应用地震应变能积累释放模型研究了各地震区的地震活动水平.结果表明最大剪切应变率与地震活动水平存在线性关系.将...
利用单台记录叠加频谱比法测量出的华北地区560余条单台传播路径上平均Lg尾波Q0值数据(Q0是1Hz的Q值),采用随机褶积模型和奇异值分解法,重建该地区地壳中Q0的横向变化.结果表明,华北地区地壳中Lg尾波Q0值分布具有显著的横向不均匀性,这种不均匀性与地质构造明显相关,块隆区具有较高的Q0值,例如,燕山造山带、太行山块隆、鲁西隆起;华北平原区表现...
根据地球物理探测资料,基于二维模型,利用黏弹性有限元方法,研究青藏高原西、东剖面的地壳均衡和岩石圈根拖曳的构造应力机制.数值模拟结果表明,青藏高原西部(B-B'剖面)的造山水平挤压力主要来源于岩石圈根的向下拖曳,印度板块向北挤压为次要因素,形成"山隆盆降"的地表形态;而青藏高原东部(A-A'剖面)岩石圈根向下拖曳还不足以形成硬上地壳中挤压...
库尔勒-吉木萨尔剖面横跨塔里木盆地北缘、天山造山带和准噶尔盆地南缘.沿剖面完成了重磁联合反演,获得了岩石圈二维密度结构与二维磁性结构.结果发现,塔里木盆地与准噶尔盆地向天山造山带对冲.在地壳范围内,塔里木盆地北缘与准噶尔盆地南缘的平均密度较高,天山造山带的地壳平均密度较低.天山造山带具有较高的磁化强度,尤其表现在准噶尔盆地南缘...
根据昆仑山口西8.1级地震前后GPS测点的位移速率,用弹性模型公式计算了地壳应变参数.应变参量的变化表明,震前在地震区附近以压应变为主,应变速率较大.位移速率矢量显示出震前的震中地区相对周围为活动性较弱的"稳定"地区.地壳的形变和应变揭示出孕震体在挤压状态下积累了较高的应变势能.8.1级地震的同时期由于地壳释放了巨大的应变能而应变速率...
本文提出一种将地质、地震、地球化学分析相结合的方法,以研究海区天然气水合物的成藏条件,首先用物源、构造、沉积和地温等资料进行地质分析,确定海区天然气水合物成藏的地质条件;然后根据对水合物的地震属性(BSR,AVO,BZ等)分析和正演模拟研究,预测水合物及其游离气的存在,结合地质条件,圈定出水合物成藏的有利区带;最后结合对水合物主要成分(...
构造应力一直被认为是超压形成的重要机制,但对其研究还处于定性的分析阶段.本文利用以有限元方法为基础的盆地数值模型,在一维的剖面上考虑构造应力强度、构造作用时间及方式、地层的物理成岩特征及其岩石渗透率等因素的变化,对构造应力在地层压力演化中的作用进行了模拟分析.获得了一些构造应力作为超压形成机制的新认识:(1)构造应力在水平方...
本文针对弹性波波场传播的数学模型,提出了一种基于有限元和有限差分耦合的区域分裂方法.它有灵活的网格剖分,克服了单纯用差分方法对区域的依赖性,可以适用于曲边地表;达到同样精度所需的计算量比有限元方法小;并易于实现并行计算.数值实验表明了算法的有效性.
Biot流动和喷射流动是含流体多孔隙介质中流体流动的两种重要力学机制.文中基于同时包含这两种力学机制的非饱和多孔隙BISQ模型,利用小生境遗传算法实现了储层参数(孔隙度、渗透率、含流体饱和度等)的反演.结果表明,本文方法在储层参数的反演过程中目标函数收敛快、且具有较强的抗"噪声"干扰性能,当观测噪声e≤5%时,储层参数的反演精度很高.最后...
针对常规方法如f-k,Radon变换不能很好解决的消除低信噪比地震勘探资料的多次波问题,本文提出了优化聚束滤波方法,采用具有静态权的自适应聚束滤波器,并调整聚束滤波器设计的约束准则,去除低信噪比复杂实际资料中的多次波.实际资料处理结果表明,优化聚束滤波方法改善了最小方差无偏聚束滤波方法不能较好地处理低覆盖低信噪资料处理的局限性,在实...
文中从地震勘探一维波动方程反问题出发,研究了一种反演地层参数的同伦方法,该方法把非线性方程组的求解转化成常微分方程初值问题的数值求解,从而给出一种稳定的计算速度快、抗噪能力强的全局收敛的反演方法.理论模型和实例试算的结果表明了同伦方法是一种有效的反演算法,特别适用于非线性、多极值的地球物理反演问题,在地球物理非线性反演中具...
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...
采用等效源法和边界单元法相结合的方法,将航磁异常从飞行高度向下延拓至地形线,以增加磁异常的强度,减少漏掉磁异常的机率.模型检验表明,本方法的结果与解析解符合得很好并给出了一个实际向下延拓的例子.
首次明确指出文献中长方体△T场及其梯度场理论表达式在上半无源空间存在某些点的场值无法计算的解析"奇点"问题.通过详细的理论推导,深入分析了出现解析"奇点"的原因,并在此基础上导出新的长方体ΔT场及其梯度场在上半无源空间无解析"奇点"的理论表达式.对比模型正演计算结果表明,新导出的△T场及其梯度场无解析"奇点"理论表达式的正确.
为解决考古、工程地质和地下水污染勘查中某些探测靶体与周围介质间电性差异不大的地质问题,本文提出了层状介质背景下二维电阻率扰动反演方法.根据观测得到的背景剖面视电阻率断面,确定出背景场的电性层结构,利用电阻率扰动方法计算出敏感矩阵,通过广义逆矩阵法求解出电阻率的增量.在商丘地下夯土城墙的应用表明,该方法有效地抑制了夯土城墙的...
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