当利用无线电电磁波进行远程通信、卫星导航时，传递信号要受到电离层的影响，因此，对电离层中电子含量的研究显得特别重要．虽然国际上有几种电离层的电子含量预报模型，但其预报只能精确到电子含量的50％-60％．本文提出了一种新的电离层电子含量预报方法：即用球谐函数对IGS（国际GPS服务）所给出的离地面450km高的球面上的每一网点的电离层...
本文理论分析了电子束沿地磁场穿越均匀、磁化等离子体密度跃变区域时，在弱磁场近似、哨声波激发、低频近似等几种典型情况下电子束流空间电荷波（Space-charge wave）向电磁波的转换．先运用小信号假设求得电子束入射进均匀各向异性冷等离子体之后的色散关系和空间电荷波波数，然后借助于电磁波分量和电子束速度的边界条件，求解电子束在等离...
无线电掩星技术是一种探测地球大气的崭新途径．菲涅耳衍射反演是GPS掩星技术中基于物理光学原理的新的反演方法．文章研究了菲涅耳及几何光学方法的反演原理，利用GPSIMET数据分别反演得到了大气折射率及温度廓线．对比分析了菲涅耳衍射方法在10Hz、25Hz和50Hz三个采样频率下不同的反演结果，通过与几何光学反演结果及相应探空数据的对比分析，...
本文利用Modtran4．0模式比较系统地研究了不同强度（以地面能见度表示）和不同类型气溶胶情况下，晴空和各种云所形成的天空红外亮温n（Infrared Brightness Temperature）随地面观测天顶角的变化，从中发现利用Tb观测来遥感云底高度CBH（Cloud Base Height）的可行性，以及定量分析气溶胶层的影响．并且根据模拟计算结果，推出了由地面温度和...
目前紫外后向散射反演臭氧总量的所有算法，都将云考虑成不透明的Lambertian反射体，并假定云顶有效反照率不随波长的变化而变化．然而本文通过模拟计算发现，由于云散射、瑞利散射、臭氧吸收三种作用的综合结果，云顶的有效反照率是与波长相关的，即使光学厚度比较大的云，辐射也可由云顶继续向下传输，因而会受到云顶以下臭氧吸收的影响．用V7...
工作波长为532nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL（Atmospheric Environment Detecting Airbome Lidar）装载在CMS-3807飞机上，于2005年11月7-11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测．此次实验的目的有两个：验证我国用于大气环境探测的激光雷达技术已经具备从地基向空基乃至天基发展的条件；获得青岛地区及周边海域边界层结构及大...
本文推导了干、湿饱和流中的尉数方程．选取华北的一次降水过程，利用模式输出资料计算并对比分析干空气、湿饱和流中威方程中的各项，发现干过程中水平风速的垂直切变对干尉数的变化和不稳定的影响占主导地位，而在湿过程中，湿饱和尉的分子（Brunt-Vaisala frequency，简称BVF）对尉数的变化及不稳定的影响可达到与分母相当的量级． 既然BVF在...
本文对20世纪90年代后期逐渐在古气候学、古海洋学、地质学和古生物学等跨学科交叉领域中崭露头角的热点问题——古ENSO研究的前沿进展做了系统的总结和回顾．从观测和气候模拟两方面对集中于不同时间尺度的焦点问题进行展开，主要包括如下几个时段：早-中全新世的厄尔尼诺的减弱；末次冰期中的ENSO循环及其与高纬气候的联系；以及末次间冰期的E...
利用IAPgL—AGCM模式考察了模式中与南极涛动异常相关的海温敏感区，发现南半球高纬海温异常能够强迫出南极涛动异常，而赤道东太平洋海温异常与太平洋南美型密切相关．研究了南极涛动异常对冬春季北半球大气环流及亚洲北部气温的影响，绪果表明，南极涛动加强，能够引起北半球高纬环流异常和欧亚西风加强，以及亚洲北部地表气温和850hPa气温显...
采用一个开边界海盆尺度环流模式研究人为CO2在北太平洋的吸收和分布，并与闭边界模式的模拟结果进行了比较．模拟结果表明，西北太平洋和赤道东太平洋是两个重要的人为CO2汇．使用较大的等密度面扩散系数使得西北太平洋人为CO2通量增大，而赤道海区通量减小（RUN2）．与闭边界模式相比，开边界模式中该两个区域的人为CO2通量都增加了．1800～19...
新疆北部汛期（7～8月）降水量具有明显的年际和年代际变化．针对年代际、除去年代际后年际和不同年代际背景下年际变化三种时间尺度，利用NECP／NCAR再分析资料，分析相应的大气环流．结果表明，三种时间尺度降水变化的物理机制不同，年代际背景非常重要．新疆北部汛期降水异常时，欧亚中高纬环流系统具有相当正压结构的显著异常．从气候角度和...
无标度性广泛存在于自然界系统包括气候系统中，其特征之一是可观测量存在幂函数关系，它揭示了气候系统的复杂性．为探索气候可预测性的客观基础，运用去趋势涨落分析（DFA）方法对北京1870～2003年平均气温和1725～2003年降水序列进行了分析．结果表明，北京年平均气温和降水量均可划分为多个标度不变区域．在特定的标度域内，它们都表现出正...
月球重力场是月球科学研究的重要部分，是进一步了解月球内部结构和构造酌基础，也是我国探月计划“嫦娥工程”一个重要的科学研究内容．本文针对“嫦娥工程”，利用GSFC／NASA／USA的GEODYNII／SOLVE轨道分析软件，分析计算了利用单星跟踪数据恢复月球重力场的能力，同时模拟计算了双星跟踪数据在恢复月球重力场方面的能力，结合可能的工程环境...
本文研究由内核超速旋转引起的地球重力场的变化．论述了内核具有三个主要特征：椭球形状，各向异性对称轴与内核自转轴重合，内核自转轴与地球自转轴之间存在夹角并绕地球自转轴进动．内核超速旋转引起地球体系物质的重新分布，导致重力场变化．通过研究内核超速旋转的运动规律，建立了内核超速旋转导致重力场变化的模型，给出了由于内核超速旋...
推导了板块的弹性运动方程．根据太平洋板块（PCFC）上空间大地测量的观测结果，建立了PcFC的弹性运动模型，该模型与板块实际运动状态的符合程度明显地优于刚体运动模型．研究表明：PCFC现今旋转的角速度比过去3Ma的平均值大0．0370／Ma；在PcFC内部存在明显的水平形变，在15°s以北和204．5°E以西地区存在一致的向西形变，北西与南西方向的形变...
本文讨论了在构造应力水平达到岩石破裂临界值时引潮力、潮汐附加应力的动态变化与地震序列之间的关系，选用了中国大陆1970年以来7级以上地震序列资料，分析了引潮力水平分量动态变化与强震发震时间之间的关系，结果显示在一定时空范围内前震、主震及余震序列发震时刻的引潮力存在优势方向，多数地震发震时刻与选取时段引潮力水平分量的方位角...
为了考察渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合及加速沉降事件并探讨其成因机制，利用悬臂梁模型和二维挠曲回剥模型的正反演模拟，对济阳坳陷2条Ns向剖面新生代的构造演化进行了重建．正演计算表明，要反映14Ma的盆地结构，需要叠加断陷阶段及裂后不整合时期发生的构造抬升事件，叠加的构造抬升量在坳陷东北部比西南部大；反演计算表明，要恢复...
利用由149个台站记录的中国地震年报、四川和云南区域地震台网观测报告的5897个近震的27530条横波振幅与周期资料，反演得到川滇地区及周边的地壳衰减Q0值（频率为1Hz时的Q值）空间分布图像、台站的场地响应以及由于介质衰减不同造成的震级偏差．结果表明，川滇及周边地区的地壳横波衰减Q0值在200—600范围内变化，平均值为400，横向变化显著．...
松潘地块北缘的若尔盖盆地与西秦岭造山带相接触，构成青藏高原东北缘典型的新生代盆山构造．其岩石圈结构与深部构造关系，记录了青藏高原东北缘板块碰撞的深部过程，同时又关联着若尔盖盆地油气远景的评价．2004年秋冬季，我们完成了第一条跨越若尔盖盆地和西秦岭造山带的深地震反射剖面．整个剖面全长254km，分5段完成，其中第2段剖面（简称S...
通过在上海地区开展深、浅地震反射、地震宽角反射／折射、高分辨地震折射和大地电磁测深等联合剖面探测，获得了该地区近地表至Moho面的精细速度结构、电性结构和深浅构造关系．结果表明，该地区地壳可划分为上、中、下三个组成部分．其中，上地壳厚为12～14km，波速为5．7～5．9k/s；中地壳厚度约为10km，波速为5．9～6．2km/s；下地壳厚为10...
本文介绍了利用地脉动中的面波信息探测地壳浅部横波速度结构的观测方法、仪器设备、野外数据采集和用空间自相关方法测定相速度及相关的数据处理方法，并给出了在两个场地的探测实例．通过与钻探结果对比表明，由该方法推测的地壳浅部1—2km深度范围的浅层横波速度结构，对于确定物性差异大的地层界面是有效和可靠的．由于该方法使用的是地脉动...
建立了含有母体岩石、硬包体和随机分布的小裂纹的三维有限元模型，计算了包体和各层实体中的应力分布．利用最高应力破裂准则、释放破裂单元剐度生与死的方法，模拟强震前岩石的破裂和小震的空间分布特征．结果表明，文中三种模型都显示出强震前在孕震体即包体附近出现了高应力集中单元．它们是形成小震空区、条带和地震空间丛集图像的基础．随...
给出了三维热导方程波数域的基本解和算法（MWN3D），并通过数值模型的方式验证、讨论了这一方法的可靠性和适应能力．模型实验表明这一方法具有计算速度快，处理问题灵活的特点．模拟实验还显示，只有在横向较为均匀的三维构造条件下才能用一维模型替代三维模型．事实上，由于在地壳和上地幔中物质的横向变化不可忽略，通过本方法构建一个真三...
本文给出了西藏羊八井-康马地区不同地点的现今地应力实测值的大小和方向．为了解青藏高原现今地应力状态，结合青藏铁路工程的需要，我们在羊八井一康马地区进行了现场地应力测量．测量方法采用压磁应力解除法，测点分别布置在羊八井、拉萨、曲水和康马等四个不同的构造部位，测量深度为11～18m．测量结果表明，本区最大水平主应力方向以NW—NN...
班公湖-怒江缝合带分隔了青藏高原拉萨地块和羌塘地块，该带域岩样采集与分析对于该区地球物理资料深化解释、拉萨地块和羌塘地块拼贴碰撞过程的理解等均具有重要意义．1995年在措勤盆地中采集了3条剖面、从奥陶纪至第四系不同地质年代地层岩石标本共计2500块．通过岩石密度测试，获得了研究区不同地质年代岩石密度测量结果．结果表明，岩石由老...
联合反演是综合地球物理研究的重要定量解释手段．本文在总结和分析重力与地震资料联合反演的研究现状基础上，利用改进的全局寻优的快速模拟退火算法，实现了重力和地震资料的约束同步联合反演．针对性地设计了密度和速度界面不完全一致的模型，理论模型的试验说明了方法的效果和适用性．结合最近完成的广东徐闻地区实际资料的处理和解释，表明...
本文将地震反射资料成像的Kirchhoff偏移方法引入到接收函数成像研究，提出了一种接收函数的Kirchhoff偏移方法，以适应介质速度的横向变化，提高接收函数成像的精度和分辨率．模型检验表明，与传统的水平分层的共转换点偏移叠加方法相比，Kirchhoff偏移方法能够实现转换波的有效归位，消除水平分层共转换点偏移叠加造成的假象．一个很重要的现...
对于倾斜叠层和非垂直裂隙岩层，用具有任意空间取向对称轴的TI（ATI）模型来描述更符合实际观测．本文基于坐标变换的方法，研究任意强弱ATI介质中体波速度的角散和方位变化特征．研究结果表明，ATI介质中体波速度随传播方向变化的速度图案相对TI对称轴确定，此确定的速度图案与TI的Thornsen参数相关；速度特征只依赖于传播矢量与对称轴的夹角...
利用非均匀P-偏振电磁波（电场平行于入射面）在导电界面反射系数所产生的附加相角导出了非均匀电磁波在导电介质界面的横向偏移，并给出了一个低频电磁波算例，绘制了横向偏移随入射角的变化曲线．计算结果表明，入射角在相移常数临界角、衰减常数临界角和90°处，横向偏移曲线存在三个间断点；当入射角等于这三个角时，电磁波将沿界面传播；当...
为研究瑞雷面波的形成机理及传播规律，促进瑞雷面波资料处理方法的发展，本文根据弹性波方程，采用交错网格有限差分数值求解算法，对浅层各向同性弹性介质进行了包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟．提出了变系数吸收边界条件并将之应用于正演模拟，使边界条件的处理简单而高效，同时给出了角点的处理方法．对工程勘察中常见的连续和层状介质...
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