线性合成概率预测在天山地区的应用研究

利用1970~2017年天山地震带(中国境内)Ms5.5级以上地震目录,针对北天山和南天山东段Ms≥5.5级地震及天山地震带、南天山西段和柯坪块体Ms≥6.0级中强地震,计算了基于地震周期谱分析的线性合成概率预测时序变化,进行回顾性震例检验,对2018年地震形势进行预测。结果表明,该方法在天山地震带中强地震的回溯性检验效果较好,为强震趋势预测研究提供一定参考依据。     

高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用研究

为解决灌溉用水分配不均、平均节水能力受限的问题,提出基于农田水利工程的高效节水灌溉技术模型。在ZigBee组网条件下,对模型节点进行入网处理,并根据详细的处理结果,对节水传感器进行具体选择,完成农田水利工程节水灌溉模型应用背景环境的建立。利用灌溉参量计算KC节水系数,设定引脚数值的方式,实现模型的顺利应用。对比实验结果表明:与普通节水灌溉模型相比,应用高效技术模型后,灌溉用水分配均匀度最大值可达90%以上,平均节水能力提升明显。     

PI算法用在天山地震带的回溯性研究

正图像信息方法(Pattern Informatics Method,简称PI)是基于统计物理学的地震预测方法,是近年来地震预测研究中的一个热点。此方法通过识别某研究区域,在一定时段内的地震活动性是否显著偏离该区域及其周围历史平均状态,并把显著偏离该区域及其周围历史状态的的区域定义为"地震热点",即发生强震概率较高的地区。天山位于新疆的中部,由西段乌兹别克斯坦境内的费尔干纳盆地向东延伸到中国的吐鲁番盆地,呈楔状分布,东西向绵延2 500 km,宽     

2011-2013年乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度空间分布特征

利用2011-2013年冬季4次地面实测乌鲁木齐城-郊积雪深度与密度数据,应用普通克里格空间插值方法,分析了乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度从2011年12月下旬-2012年2月下旬及2012年1月中旬和2013年同期的时空分布特征.结果表明:乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度存在显著地区域分布差异及变化特征.整个冬季位于城东北部的米东石化工业园区积雪均较深,尤其12月和2月,在主城区内部又存在不同下垫面下积雪较多的区域.从12月下旬-次年2月下旬,积雪逐渐累积,且积雪深度比密度具有更大的空间变化幅度.除12月下旬大部分主城区雪密度比郊区大之外,1月中旬、2月下旬主城区雪密度均比城东和城东北方向低.2013年1月中旬积雪与2012年同期相比,平均积雪量明显偏厚,约31 cm,但雪密度变化范围不大且深度与密度的空间分布均发生明显改变.本文结果对于了解乌鲁木齐城区积雪的区域差异,为主城区道路积雪清运、保障道路通畅优化方案及春季融雪洪水防御预案的制定提供基础数据支撑,也可以弥补当前气象站点少且空间分布不匀的不足.此外,本文对卫星遥感数据反演的积雪参数精度验证也具有实际参考价值.     

ERA-Interim和GHCN-CAM再分析气温数据在天山山区的适应性分析

天山山区是新疆主要河流的发源地,对该区域再分析气温数据进行适应性分析具有重要的研究意义,气温观测数据由于受到太阳辐射、海拔、大气环流和传感器角度等因素的影响,导致诸多误差;在其应用之前需要验证,尤其在海拔差异较大的天山山区。为验证ERA-Interim和GHCN-CAM两种再分析气温数据在天山山区的适应性,本文在数据预处理的基础上,利用45个气象站点日平均气温数据分别计算偏差(BIAS)、相关系数(R)、均方根误差(RMSE)等统计指标,并从不同海拔、偏差的空间分布上对天山山区1984—2016年ERA-Interim和GHCN-CAM逐月平均气温数据进行了适应性分析。结果表明:(1) GHCN-CAM(R=0. 94; BIAS=0. 55℃; RMSE=4. 08℃)气温值在天山山区的适应性强于ERA(R=0. 95; BIAS=2. 35℃; RMSE=4. 21℃)。(2)在气温的年内变化上,两种再分析数据值均低于观测值,表现为低估。(3)在季节尺度上,冬季(12月、1月和2月)表现为冷偏差,其他季节暖偏差。春秋两季模拟精度比夏冬两季高。(4)在1500～2000 m地区气温的模拟最好。从偏差的空间分布来看,天山中部、东部的再分析数据比天山南、北部能更好的反映气温的空间分布特征。山区地形复杂度和气象站点的不均匀是影响再分析数据精度的主要因素。     

2017年8月9日精河6.6级地震前LURR异常时空演化特征

基于加卸载响应比理论，对2017年8月9日新疆精河6.6级地震前加卸载响应比时空演化特征和异常区的孕震积分时程曲线进行分析。结果表明，在精河6.6级地震前，研究区出现了明显的加卸载响应比高值异常区域，异常区呈现环状特征；而且，异常区域随时间逐渐向震源附近迁移，异常演化过程中异常区域内部和周围发生了6次5级以上地震，其中，2次6级地震发生在异常高值减弱过程中，异常峰值到发震的时间分别为11、22个月，大于以往研究的理论发震时间，这可能是受构造应力区域性特征影响的缘故。     

南天山西段地震尾波Q值研究

基于新疆地震台网的数字地震波形资料,采用Aki的地震尾波单次散射模型,选取了南天山西段10个台站周围60km范围内M_S≥2.0的397次地震事件计算并得到了不同台站的尾波Qc值。结果显示,南天山西段尾波Q_0值平均值在140~390之间,其中喀什台和乌恰台Q_0值最低;频率相关系数η的平均值在0.62~1.00之间,拟合平均Q值与对应频率之间的关系结果为Q=261.2±110.8f~(0.80±0.28),表明该地区是以低Q_0高η值为特征的构造活跃区。     

南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5分析场数据等资料,对南疆西部两次极端暴雨过程的环境条件和形成机理进行对比分析,以更深入理解南疆极端降水特征和产生机制。两次过程分别发生在春季和夏季,高层环流存在显著差异,南亚高压分别呈东部型和双体型,但配合中层的“阶梯槽”形势,均为极端降水提供了特殊有利的环流背景。低空700～850 hPa偏东急流是南疆西部极端降水发生的重要天气系统,其不但是暴雨发生地主要水汽通道,还与地形形成强烈辐合,是极端降水重要的触发和水汽集中机制。引入二阶湿位涡对两次暴雨过程的非均匀特征及可能产生机制进行了对比分析。结果表明,二阶湿位涡高值区与降水的发展演变呈现较高一致性,二阶湿位涡主分量包含对流稳定度与绝对涡度垂直梯度的耦合,体现极端降水大气的主要动热力结构特点:发生在2021年6月15～16日的夏季过程,极端降水区主要位于昆仑山沿线,与塔里木盆地南侧强烈的低层气旋性旋转有关,旋转促进水汽快速集中,垂直方向表现为中层负涡度叠加于正涡度之上,垂直涡度梯度显著,同时水汽抬升凝结,中层大气加湿加热,对流稳定度在垂直方向非均匀性增强,两种垂直梯度结构均有助于垂直运动增强,促进极端降水形成;发生在2020年4月17～24日的春季过程,降水主要位于南疆西部喇叭口地形区,“阶梯槽”形势造成的越山干冷气流和塔里木盆地的偏东暖湿气流辐合,形成中层正涡度带,激发上升运动,是极端降水的主要成因。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震前电离层异常特征分析

利用张衡一号电磁卫星朗缪尔探针观测的原位电子密度数据和等离子体分析仪观测的原位氧离子密度数据,针对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震,分析震前电子密度和氧离子密度异常特征,并总结以往震例。结果显示,在门源M_S6.9地震前11天出现电子密度和氧离子密度高值异常;对电离层异常进行震例统计分析,发现大多数地震前6天以内出现电离层异常,且走滑型地震和逆冲型地震震前居多,讨论异常产生的机理可能为大气声重波机制和电场机制。     

和田河流域近 60 年降水尧气温与径流演变特征研究

以新疆和田河流域为例,采取Mann-Kendall趋势检测法、Pettitt突变检测法与小波分析等方法剖析了研究区近60年气温、降雨和径流变动特点。结果显示：（1）研究区降水、气温和径流均有增加或升高趋势,其中气温变化呈显著增加;（2）研究区降水、气温、径流突变分别发生于1986年、1996年和1993年;（3）研究区降水、气温和径流均无显著性周期性变化,但存在短时间段周期变化,降水在研究时段内呈现丰枯交替变化,自20世纪90年代逐渐湿化。气温呈现逐渐升高的发展趋势。20世纪90年代以前,径流年代际变化以偏枯为主,近20年年代际变化以偏丰为主。