气压变化及其对地壳形变和深井水位的影响

根据北京塔院地区1984和1985年的微气压计记录采用频谱分析和调和分析两种方法得出了大气潮谱的详细结构;用负荷勒甫数代替潮汐勒甫数,仿照固体潮的有关公式,导出了大气潮引起的地壳应变和地倾斜公式;使用北京塔院井的水位观测资料结合当地的气压资料,分析了气压变化对深井水位的影响.理论计算和实测资料的分析结果基本相符,特别是两种结果都得出S_2大气潮引起的体膨胀约为S_2固体潮体膨胀的20％.     

泉州重力潮汐观测的分析

为了研究海潮与固体潮的相互作用,对近海的泉州台用三台重力仪（二台LaGoste-G型、一台GS型）为期四个半月的观测资料进行了初步分析,探讨了仪器的性能及误差来源。由分析得出: 1.由LaCoste-G型584和589重力仪观测得到的结果是一致的,三台仪器对于主要潮波O₁和M₂波的观测结果也相符较好,其互差不超过8‰。利用Schwiderski图和我国等潮图作海潮改正后的潮汐因子接近理论模型值。但由于泉州为近海台,大的余差可能反映了局部地区海潮的影响。 2.LaCoste-G型重力仪的误差主要来自灵敏度的变化,应在基本台上作定期标定。 3.GS-207重力仪的观测结果受气压的影响较大,特别是K₁和S₂波,经初步分析得出约7微伽/毫巴。     

承压水井水位固体潮扩散方程的解和含水层参数的求定

本文在求解承压水井水位固体潮的扩散方程时增加了井孔压力的边界条件，使扩散方程更符合实际情况，从而得到在理论上更为完善的起潮力位与水位固体潮之间的关系式。文中讨论了气压作用于承压含水层的水力扩散方程和气压对水位固体潮的影响。导出了相位滞后与含水层参数的解析式，为求解含水层数建立了基础。根据水位固体潮观测资料与气压观测资料，在给定地球模型的勒夫数的情况下，全面地解决了求定观测井含水层参数的方法。并给出     

京津冀晋地区水位潮汐响应函数动态特征研究

计算了北京、天津、河北和山西地区20口水位井1983~ 2001年水位观测的潮汐响应函数, 给出M₂、O₁、K₁、S₁ 波的潮汐因子及相位滞后等参数。基于M₂ 波潮汐因子及其相对中误差的大小, 分析了M₂ 波月序列潮汐因子的动态特征。给出对各水位井的监测效能进行定量评定的一种物理特征指标。     

计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法

提出了一种计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法.利用杜得森潮汐展开和泰勒级数展开,导出了计算井水位固体潮系数和气压系数以及滞后时间公式,并给出了考虑滞后影响的井水位固体潮和气压改正公式.利用该法处理了鲁03井水位和气压观测资料,求出该井水位固体潮系数为1.8mm/10~_(-3),水位对固体潮响应的滞后时间为1.53小时,气压系数为6.4mm/hPa,滞后时间为1.5小时。与以前的一般回归分析方法相比,改正后的水位中误差明显减小,改正效果较好。     

河北省沙城地倾斜潮汐波的调和分析

用别尔采夫方法对河北省沙城1972年3月份的地倾斜观测资资进行了调和分析,得出了三个主要半日波M₂、S₂、N₂和两个主要日波K₁、O₁的弹性系数γ和位相差△δ。其中半日波M₂、S₂的结果比较好。M₂、S₂波的弹性系数γ分别为:南北向0.84、0.86;东西向0.81、0.77。即东西向的弹性系数略小于南北向的弹性系数。     

一次中等地震前地下水位异常的典型实例

震前井孔水位异常的报道,国内外已屡见不鲜,本文介绍的是1984年11月北京塔院井捕捉到的一组典型的异常实例,包括水位的趋势异常,水位与气压的正相关异常、短临突降及水位固体潮畸变等。 塔院井位于著名的深大断裂—黄庄—高丽营断裂带的中段,井深361米,观测层为中侏罗系凝灰岩裂隙承压含水层。通过近十年的观测,已查明其正常水位变化的规律,即多年趋势性下降的背景上年变规律清晰,较清楚地记录到水位固体潮、水震波、气压效应及降雨荷载效应等多种地壳应力应变微动态信息。表明,该井井位好,对地壳活动的反映能力较强,已弄清正常动态特征,具有捕捉地震前兆异常信息的可能性和有利条件。     

井水固体潮分析结果及其在地震预报中的应用

本文利用天津市高村、河南省范县和北京市洼里三口井孔各两年的水位观测数据和相同测点的气压观测数据,进行时间域分析和频率域分析,求出了井水固体潮相对于体膨胀固体潮理论值的振幅比a和时间滞后△t以及井-含水层系统的气压效率B。分析结果表明,这几个井孔的记录灵敏度已接近Sacks-Evertson体积应变仪的水平。由分析结果可进一步求出含水层的体积压缩模量E_a、垂直压缩模量E_v和平均孔隙度n。 此外,三口井孔的分析结果还程度不同地反映了由于液态地核的动力学效应造成的地球勒夫数f随潮汐频率的变化。     

武汉和阿德莱德大气太阴N2潮及M2潮的对比分析

利用阿德莱德（35°S,138°E）和武汉（30.6°N,114.5°E）的流星雷达观测数据首次给出了80~100 km高度上周期为12.66太阳时的大气太阴半日潮汐（N₂潮）的季节、高度、年度变化及其与周期为12.42太阳时的大气太阴半日潮汐（M₂潮）的对比分析.分析结果表明：武汉和阿德莱德的N₂潮和M₂潮均有明显的季节、高度和年度变化.N₂潮与M₂潮的幅度比值大于其引力势之比0.191,在某些年份的不同季节和高度上,N₂潮的幅度甚至大于M₂潮的幅度.大多幅度之比接近或超过N₂潮和M₂潮引力势之比的2倍.中低热层的大气太阴N₂潮汐值得关注.     

地倾斜固体潮O1和K1日波分潮的海潮效应

本文采用沈育疆等编绘的海潮图,用Farrell给出的地倾斜负荷格林函数褶积积分法,计算了海潮O₁和K₁分潮对我国北京等12个测站地倾斜固体潮的海潮效应。对泰安等测站地倾斜固体潮的观测值进行了海潮改正。     

2012年天津地区三次地震前水位对固体潮振幅响应计算分析

2012年在天津及其周边地区发生了唐山4.8级, 宝坻4.0级和宝坻3.5级三次地震。 本文收集整理了天津地区固体潮反映较好的宝坻井、 王3井、 高村井以及张道口井2012年的水位观测数据和气压数据。 采用卷积回归和多项式拟合方法, 对水位观测数据进行气压效应及趋势项的去除, 并对水位数据进行数字滤波处理, 增强水位固体潮信号。 在对数据进行以上有效预处理后, 采用类似于Nakai拟合模型, 以每两天数据为一组, 分别对不同窗口长度滤波处理后的水位数据进行体应变固体潮响应振幅因子比的计算。 计算结果表明, 三次地震前比值均出现明显高值变化。 经比较当窗长选取96 h和120 h进行滤波时计算效果最为明显, 其异常成组出现, 并且变化幅度较大。 由以上这四口井水位对固体潮响应振幅因子比在三次地震发生前后的变化分析, 地震前由于应力的积累, 比值会出现高值变化, 小震活动对应力的积累具有缓解释放作用, 并且结合地震活动以及震源机制解可以对应力的积累-释放过程有一定的了解与印证。     

Storage in confined aquifer: Spectral analysis of groundwater in responses to Earth tides and barometric effect

Dilatation of aquifer and associated water level fluctuation in groundwater well is known to be driven periodically from lunar, solar, or other tidal forces. Time‐dependent variables in groundwater system, such as water level, can be converted to power spectra in the frequency domain using Fourier transform to evaluate significant fluctuation. The major innovation of this research is to develop spectral representation in frequency domain for the groundwater system that the storage in confined aquifer can be determined considering dilatation affected by Earth tides and barometric effect. In order to verify applicability of the evolved method, time series of Earth tides and barograph are collected; aquifer storage is then determined inversely by selecting significant semidiurnal and diurnal components in spectra computation. It suggests that to discover groundwater storage using groundwater level with barograph and tidal potential of Earth in frequency domain becomes accessible and feasible.     

川滇地区井水位潮汐响应特性分析

利用Baytap-G潮汐分析软件对川滇地区12口观测井数字化水位的长时序数据进行计算, 提取井水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差), 分析其形态、 阶段变化等特征, 探讨地震前后井水位潮汐响应特征参数的变化情况, 为深入分析井水位与固体潮、 气压之间响应关系的研究提供新的方法和途径。 结果表明, 泸沽湖井等10口受固体潮影响的井水位振幅比和相位差变化相对稳定; 而南溪井和大姚井受到气压-固体潮综合作用影响的井水位振幅比和相位差变化则比较离散。 其中江油川10井、 泸沽湖井、 东川井等3口井水位振幅比和相位差对大震的响应显著, 并给出了地震能量密度与这三口井水位M₂波相位差和振幅比的变化关系。     

中纬度电离层foF2潮汐的变化特性

本文通过对1960年以来全球磁纬度40°N至50°N内测高仪台站的观测数据进行研究,提取了电离层F₂层临界频率（f_oF₂）的潮汐,揭示了其变化特征及可能的形成原因.研究发现,周日和半日的迁移潮汐分量（即DW1和SW2）强度最大,并且显示出明显的年变化和半年变化.周日潮汐的3波分量（即DE3）作为典型的非迁移潮汐分量,相对较弱,显示出微弱的半年变化.在冬季,DW1和SW2与太阳活动指数（F₁₀₇）呈现正相关性,其相关系数分别大于0.88和0.65.相反,在夏季,DW1和SW2与太阳活动指数呈现负相关性,特别是SW2,其相关系数在6月份达到-0.72.在相对于纬向均值的归一化处理之后,上述潮汐强度和太阳活动指数之间的正/负相关性被显著增强/削弱.其中,归一化后的夏季DW1和SW2与太阳活动指数的相关系数达到-0.8.更加深入的讨论显示出上传的大气潮汐波动可能是电离层潮汐除了太阳辐射之外的重要驱动源,并且这种驱动机制在SW2中更加强烈.     

液核地球的周日固体潮响应

本文研究了液核地球对日月引潮力位球谐函数项的变形响应,即周日固体潮。作为数值结果,计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。所建立的周日固体潮理论模型改进了Molodensky液核动力学理论模型。为了比较两者之间的差异,还根据Molodensky理论模型计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。     

井-含水层系统地下水类型定量分析和判别

利用水位、 气压和理论固体潮数据, 采用卷积回归法中水位对气压的阶跃响应函数, 定量地分析和判定了华北北部板桥井、 大灰厂井、 黄骅井、 大甸子井、 丰镇井和三号地井的井-含水层系统的地下水类型, 并结合研究时段内各井的气压系数和M₂波潮汐因子的结果进行了对比分析． 结果表明: ① 各井的滞后时间与阶跃响应函数之间存在明显的以e为底的指数函数关系, 且底数e的系数的正负决定了井-含水层系统的地下水类型; ② 承压井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而增大, 且最佳阶跃响应函数值越大, 相应的气压系数和M₂波潮汐因子也越大, 反之亦然; ③ 潜水井和半承压水井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而减小, 其最佳阶跃响应函数与气压系数和M₂波潮汐因子间的关系不明显, 可能与含水层的水力特性、 井孔结构及固体潮汐波的频率有关．      

中国大陆井水温度潮汐动态的统计与调和分析

用收集到的全国356个井水温度测点的数据, 分析了水温对地球固体潮汐的响应, 统计出 35个存在水温潮汐现象的测点。 利用Baytap-G调和分析方法, 计算了水温潮汐分波的振幅、 振幅比和相位差。 结果表明: 水温潮汐现象是一类较普遍的地球物理现象, 其机制与水位潮汐相关, 可用水动力学模式解释; 水温潮汐变化特征还受太阳辐射热、 含水层和地温的影响, 自流井水温记录潮汐现象的能力高于非自流井、 东部地区水温测点记录潮汐现象的能力高于西部, 与太阳辐射热的影响有关, 在含水层附近的水温测点, 其潮汐动态比其他井段显著, 在受地温影响较大的井段, 水温的潮汐变化幅度与水温梯度成正比; 水温的应力-应变灵敏度量级为0.01～10℃/10^-6m·s^-2。     

Tidal Response Characteristics of the Well Water Level in the Sichuan-Yunnan Region

In this paper, the long time series data of the well water-level data of 12 wells in the Sichuan and Yunnan area is analyzed by the Baytap-G tidal analysis software, and well water level tidal response characteristic parameters (amplitude ratio and phase change) are extracted. We analyzed the features of the shape and stage change, and characteristic parameters of the tidal response of well water level before and after the earthquakes, which can provide a new method and approach to analyzing the response relationships between well water level and earth tide and barometric pressure. The results show that Luguhu Well and 9 other wells are affected by earth tides, and their well water level amplitude ratios and phases are relatively stable; the Nanxi Well and Dayao Well water level changes are affected by the barometric pressure combined with tide force, and their well water level amplitude ratios and phases are more discrete. The water level amplitude ratios and phases of Jiangyou Well, Luguhu Well and Dongchuan Well are significant to large earthquakes, and the relationship between seismic energy density and water level amplitude ratios and phases of M₂ wave of the three wells are presented.