大气重力波布阵探测灾害性冰雹过程的研究

1995－1997年在冰雹灾害频繁的贵州省中西部进行了灾害性冰雹过程的大气重力波布阵探测研究，结果表明使用动态谱分析技术的大气重力波三测点布探测方法不仅可以在冰雹灾害发生3－24小时以前获得可靠的预警信息，而且可连续跟踪监测波原所在方位，为冰雹过程发生发展的理论机制及预报方法和研究和人工防雹作业提供了一些新的线索和一种新的技术手段。     

突发性强灾害天气预警系统：理论与应用

“突发性强灾害天气预警系统”以WWW为平台,融贯多种天气预报新技术,为各类用户提供了崭新的预报视角和技术含量较高的预报产品;产品包括强对流指数诊断、基于卫星和雷达的外推产品,中尺度数值模式预报产品,以及基于“综合叠套技术”给出的强天气展望和强天气临近概率预报产品等。通过近几年部分省市业务化运行检验,证明该系统整体自动化程度高,运行稳定,其提供的综合预警产品能有效地为暴雨等强对流天气提供预警信息,提高了暴雨等强天气的预报预警服务质量。     

南疆近60 a来冰雹灾害时空变化特征分析

冰雹是新疆主要灾害性天气之一, 利用新疆南疆各地州1949-2008年发生的冰雹频次及其造成的受灾农田面积、 经济损失、 死亡牲畜等资料, 分析了南疆冰雹频次时空变化特征及各县市雹灾灾情.结果表明: 南疆冰雹发生频次近60 a间呈明显上升趋势, 1950年代至1980年代中期发生频次较低, 1986年开始发生频次显著上升, 至1991年达最高值, 由1996年起又减少到2003年谷底.冰雹发生主要集中在3-10月, 其中6月频次最多, 年均3.6次, 其次5月为3.1次. 巴州、 阿克苏、 喀什和克州以春末到夏季型降雹为主, 和田以春季型降雹为主.冰雹一天之内多发生在白天到傍晚时段, 持续时间多为1~20min. 南疆冰雹空间分布上西北部多于东南部, 山脉的背风坡多于迎风坡, 山间盆地多于开阔平原.对各地州而言, 阿克苏冰雹发生频次最多, 属于严重雹灾区; 喀什和巴州次于阿克苏, 属于重雹灾区; 克州与和田冰雹发生频次较少, 属于中雹灾区. 冰雹受灾农田面积和经济损失随着工农业生产总值的增长而增加, 而且增长速度比经济增长速度快. 建议加大防雹投入力度, 建立人工防雹系统, 以减少雹灾损失, 遏制工农业发达地区雹灾损失严重和随着国民经济的增长雹灾损失增加的现象.     

基于多普勒天气雷达的冰雹云早期识别与预警方法研究

利用C波段新一代多普勒天气雷达监测资料和探空数据,对新疆南疆阿克苏地区西部绿洲2009-2015年28个降雹个例、32个对流风暴降雹单体进行分析,把发生在该区域的暴雹单体分为弱、中、强等三种类型,并综合分析不同强度降雹单体的“初生”、“跃增”和“酝酿”三个冰雹云生命史关键阶段的空间分布、演变规律以及不同温度层之间的关系,筛选出了能够提前识别各类冰雹云的雷达回波特征参量及指标阈值,并以此作为判识因子,建立了三种冰雹云提前识别及预警概念模型,同时对其识别能力进行验证,获得了三类冰雹云80%以上的识别准确率和合适的早期识别与有效作业指挥时间提前量,为该区域强冰雹云的早期识别与有效实施人工防雹作业决策提供科学依据。     

西北区冰雹日气候分析及预测方法研究

利用1970 —2001 年1 ～12 月中国西北区冰雹日数的气象实测资料，将年冰雹日数发生的变化趋势看作每年的一个气候现象，分析其发生的气候变化趋势、年代际变化以及与大气环流的相关关系，得出多雹年北半球500 h Pa 极涡强、位置偏东，副热带高压面积小、强度弱、位置偏南，乌拉尔山至巴尔喀什湖高度场为正距平，雅库次克至贝加尔湖高度场为负距平。少雹年北半球500 h Pa 极涡弱、位置偏西，副热带高压面积大、强度强、位置偏北，乌拉尔山至巴尔喀什湖高度场为负距平，雅库次克至贝加尔湖高度场为正距平区。从而找出冰雹气候趋势预测的着眼点，建立冰雹短期气候预测概念模型；此模型对冰雹发生变化趋势的预测具有一定的实用价值。     

基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题，短临地震预报是地震预报的难点，有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题，研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪，成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程，初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制，可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时-空-强”的准确预报，提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设，进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律，建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径，渴望破解强震短临预报的世界难题。     

秦皇岛滨海平原海水入侵灾害动态监测研究

海水入侵是沿海地区典型的资源一环境一灾害问题，准确掌握海水入侵动态变化的规律和信息是预测、预报、预警防灾的科学基础和工作依据。通过海水入侵动态监测因素分析构建动态监测信息管理系统，为海水入侵的实时监测、分析预测及减灾方案决策提供了一个完善系统。     

突发地质灾害气象预警统计模型与应用

通过引入地质灾害潜势度,突发地质灾害气象预警统计模型解决了雨量判据法不能明确表达地质环境条件的问题,在此基础上,提出了潜势度计算、大气降雨变量设计、预警方程优化3方面的改进方法。为提高潜势度计算的准确性,增加了基于卡方检验的地质环境因子独立性判别步骤;对地质环境因子确信程度初始值和权值计算中确信程度变化量初始值设置进行了规定;并将预警模型中累计雨量修正为更为合理的有效累计雨量。在现有的预警方程的基础上提出了基于联合概率分析的预警方程,避免了其与基本地质认识和物理规律存在一定距离、方程系数的意义不明确的局限。以2009年7月2日发布的24 h雨量预报为例,计算结果表明：虽然预报区域面积从101 008 km²减小到27 553 km²,但是地质灾害点落入预报区的比例从44%增加到62%。这说明通过改进的预警模型理论上更加严密,空间准确率有所提高,空报率有所下降。     

1995～1996年云南孟连西、武定、丽江三次强震前的地震活动背景性异常

分析了１９９５～１９９６年发生的云南孟连西７５级、武定以北６５级和丽江以北７０级三次强震前云南及邻近地区出现的地震活动背景性异常,包括地震空区、条带、小震群活动、地震窗口、诱发地震、强震原地复发以及迁移等特征。对地震活动期的分析表明,１９８８年澜沧－耿马地震后云南地区处于强震活动高潮期,１９９３年区内发生５０～６３级地震７次,达到发生７级以上强震的预报指标。这些地震活动背景异常为这３次强震的趋势预报提供了科学依据。     

中国隧道及井巷地震波法超前探测技术研究分析

自20世纪90年代以来，反射地震波法作为一种主要的超前探测技术在我国国内隧道及井巷工程中取得了诸多成功应用的探测实例，同时在应用中不同探测方法也存在不少问题。文章结合国内外超前探测中应用较为广泛的TSP法、负视速度法、HSP法、TRT法、ISIS系统等反射波探测技术加以阐明，分析了国内超前探测技术应用与研究的现状，指出隧道及井巷超前探测数据采集与处理过程中存在的不足，并进一步提出超前探测研究在正反演理论、数据采集、偏移成像技术等方面应该注意的问题，超前探测的目标是要建立和完善一套实时的巷道前方地质体的动态监测与预报系统。     

综合物探探测煤矿采空塌陷区

简述了煤矿采空塌陷区的形成及影响，论述了高分辩地震法、α卡法和钻孔弹性波ＣＴ法的地球物理基础，对此３种物探方法的使用效果进行了比较，还列举了综合探测的应用实例。     

河北地灾会商与国家实现联动

2009年6月19日,河北省突发地质灾害远程应急会商系统第一个在全国实现了与国土资源部地质灾害应急指挥平台系统的有效联动。该系统是河北省国土资源厅结合国家重大地质灾害应急响应系统建设方案,由河北省环境地质勘查院承建的,旨在全面提高河北省应对突发地质灾害事件的快速反应、指挥调度和防范处置能力。系统以河北省国土资源厅地质灾害信息平台为中心,以市级信息平台为节点,具备信息报送、语音通信、视频会议、图像显示、预警预报、综合分析、动态决策、远程会商、     

随掘地震实时超前探测系统的试验研究

煤矿智能化建设要求采用智能化地质探测技术在巷道掘进过程中实时完成掘进前方区域的探测和预报。基于在线式矿井地震监测分站构建的随掘地震实时探测系统能够在巷道掘进的同时,采集以掘进机震动为震源的随掘地震数据,通过光纤网络实时传输至地面服务器的数据库内。随掘地震数据处理软件从数据库中获取当前随掘数据,经过筛选、提取虚拟炮集和偏移成像等步骤对掘进前方和侧前方一定区域进行反射槽波成像。为验证系统性能和探测结果的有效性,在正开展掘进作业的山西榆树坡煤矿5106回风巷内安装随掘地震实时探测系统,对该巷道开展为期数个月的随掘跟踪探测试验,探测系统实时采集随掘地震数据并成像,随着掘进长度的增加,每日的探测结果不断显示5106工作面内存在一条隐伏断层,后期的反射槽波探测和钻探工作验证了该断层的存在。试验结果表明,随掘地震实时探测系统能够在掘进过程中不断利用掘进机激发的地震信号对巷道前方和侧前方区域成像,从而在不影响掘进施工的条件下,实现了巷道侧前方地质异常体的连续跟踪探测和实时监测,达到了智能掘进系统对地质探测能力的要求。      

矿井地质雷达探测技术的改进提高

矿井地质雷达探测技术的改进提高煤炭科学研究总院重庆分院研制的ＫＤＬ－３型矿井地质雷达系统，是在原有仪器的基础上吸取国际最新技术作了重大改进而成的。系统由发射机、接收机、天线、采样器、防爆微机和喷墨打印机等组成；下井仪器为隔爆兼本安型，具有微机控制、数...     

安大略湖上的航空重力测量试验

我们于１９９１年３月在安大略湖上开展了航空重力测量，实施这一测量的目的，是要对采用小型飞机开展航空重力观测这种方便快速、价格低廉的测量方法进行可行性研究。本次所采遥仪器为拉柯斯特－降贝尔格线性动态重力仪，并装备有数字控制器的Ｌａｐ－ｔｏｐ型微机。这套设备安装在引擎ＰｉｐｅｒＮａｖａｊｏ飞机上。在邻近的基点上采用天宝４０００型ＧＰＳ接收机采集信号，并选择差分工作形式提供精确的定位数据，在飞机上则使用     

宁夏降水型地质灾害气象条件等级预警系统

利用1982-2004年宁夏地质灾害与降水资料，在分析引发宁夏干旱区主要地质灾害的气象条件基础上，采用统计学方法分区建模，建立了宁夏降水型地质灾害潜势预报模型。依据该模型，在可视化高级编程语言DELPHl环境下，研究开发了一套自动化程度较高的降水型地质灾害气象条件等级预警系统；该系统可以通过网络，以协调一致的工作平台，将气象与地质等相关部门有机连接，实现了联合开展地质灾害预报及指导订正的业务流程。根据实时的雨情及降雨预报，依据所建的分区预报模型，对宁夏地质灾害的发生概率进行快速评价，实现对灾害发生的空间范围、强度及其分布概率的自动实时预警预报；通过人机交互订正，提供位图和GEOS（文本）2种格式的概率预报结论，同时实现了预报预警服务材料的自动化输出。2004，2005年的业务试运行表明，该预警系统基本能满足业务的需求，为新业务领域的拓展提供了技术支持。     

老旧采煤塌陷区动态监测及其稳定性初步分析

采空塌陷严重影响了人民群众的生命财产安全,准确评价采空区的稳定性,提高预警的时效性,采空塌陷的实时监测至关重要。本文以北京市门头沟区王平镇南港村采空塌陷区为工程背景,建立了以GPS、静力水准、深部测斜、多通道微震监测为主的动态监测系统,实现了多源信息融合技术的采空塌陷区位移场、应力场的全天候监测。基于CAD-Surfer-ANSYS方法建立了采空区三维模型,实现了采空塌陷区监测体系的三维可视化管理,并在监测数据初步分析的基础上,采用数值模拟技术对采空塌陷区稳定性进行了初步分析,为采空塌陷灾害防治提供了技术支持。     

在线液 - 液萃取微型万用分相器的设计和应用 Ⅲ.流动注射液液萃取电感耦合等离子体原子发射光谱测定矿石中钼和钨

设计的在线液液萃取分相器及相应流路系统与电感耦合等离子体原子发射光谱联用具有良好的分析性能。用于测定地质样品中的Ｍｏ和Ｗ，检出限（３σ）分别为３６μｇ／Ｌ和２８μｇ／Ｌ，两元素在０～２．０ｍｇ／Ｌ有良好的线性。对于１ｍｇ／Ｌ的Ｍｏ和Ｗ的测定，ＲＳＤ（ｎ＝７）分别为４０％和２７％，测定速率为２５～３０／ｈ。     

混合增溶剂多元配合物体系光度法测定铌

研究了在聚乙烯醇和阿拉伯胶混合增溶剂存在下，铌钼酸根与结晶紫形成的缔合物直接在水相中光度法测定Ｎｂ。该方法线性范围０～０．４μｇ／ｍｌＮｂ，ε＿６４４为３．７×ｌ０；大多数共存离子不干扰测定，在增溶体系下提高了Ｔａ的允许量；有色体系稳定时间为２ｈ，是目前测定Ｎｂ的灵敏度高、选择性较好、线性范围较宽的水相光度法之一。对于含Ｎ６量在１０￣－４～１０￣－３级的试样测定６次，其ＲＳＤ在１．９％～３．２％；经标样分析验证，其结果与标准值相符。     

GPS无线电掩星技术监测地球大气

ＧＰＳ无线电掩星技术是从行星掩星（飞行器）探测行星大气^{［１～３］}的遥感技术发展而来的。１９９５年４月３日小型卫星ＭｉｃｒｏＬａｂ１的发射升空，标志着以ＧＰＳ无线电掩星建议为基础ＧＰＳ／ＭＥＴ计划纳入了正式实验阶段。实验结果证实了ＧＰＳ无线电掩星技术在探测地球大气方面潜在的科学价值与实用意义。简要系统地介绍了利用ＧＰＳ无线电掩星技术监测地球大气折射率、温度、气压和水蒸汽丰度等物理参量廓线分布的基本原理、主要误差源和空间分辨率，以及数字模拟结果和初步实验结果，并分析了ＧＰＳ无线电掩星技术在监测全球气候变化和提高数值天气预报精度等方面的潜在贡献。