GPS水平形变面应变率梯度与强震危险区关系探讨

全球定位系统(GPS)观测和信息处理技术的发展, 为获取高精度地壳水平运动和相关的应用研究提供了良好的基础． 应用中国地壳运动观测网络中心提供的1999—2007年GPS水平形变速率观测结果, 研究了地壳水平形变面应变率梯度与强震发生的关系, 探索了地震中长期预测对强震危险区的判识方法． 结果表明, 中国大陆2001—2011年发生的大部分M_S6.8以上强震, 地震地点均位于面应变梯度高-低值过渡区与块体边界带相交汇的部位; GPS面应变率梯度可以作为中长期强震危险区判识的一种方法, 与最大剪应变率分布相比, 缩小了强震孕育地点的判识范围． 文章最后给出了中国大陆地区未来10年或稍长时间的强震危险区.      

青藏高原北部地区构造变形特征及与强震关系

通过对1993～1999、1999～2001年青藏高原北部地区GPS水平运动资料的非震负位错模型反演和形变应变场时空演化分析,结合地质构造和有资料积累以来的强震活动,研究块体及边界带的构造变形特征,以及与强震孕育的关系．结果表明：(1)5级以上,特别是6级左右及6级以上地震多发生在区域应变场剪切应变率或面膨胀率高值区、边缘或其附近,尤其是与区域主干断裂构造运动一致的剪切应变率高值区;形变差异显著的块体边界附近;沿块体边界断裂带的高应变积累的闭锁区段及其附近．(2)1999～2001年较1993～1999年大范围的水平运动速率明显减弱,但应变率的减弱幅度不大,可能揭示昆仑山口西8．1大震孕育对北东向的构造应力传递起了某种“阻隔和调制作用”及太平洋板块的西进作用加强．(3)目前应变场分布高值区、块体间差异运动显著的边界带及高应变积累闭锁段有阿尼玛卿断裂中东段与鄂拉山断裂交汇区、祁连山构造带中东段及与海原断裂西段交汇区、日月山一拉脊山断裂与西秦岭北缘断裂交汇区、庄浪河断裂与西秦岭北缘断裂交汇区、六盘山断裂附近．     

随机AMR模型的参数估计及其在几次强震中的应用

通过模拟强震前累积应变能释放具有加速特征地震目录的方法，系统地研究了随机AMR模型参数估计特征．在此基础上，应用AIC（Akaikes information criteria）准则，分别对中国和新西兰几次强震加速情况进行了考察，分析强震前地震活动类型， 有无加速，及何种因素引起的加速，同时探讨加速活动的区域分布特征和预测未来强震发生时间的可能途径．      

中国福建及其边缘海域现时地壳运动定量研究－GPS、断层形变和水准等测量与震源机制结果的综合分析

基于中国大陆GPS测网（1994～1996年）、福建GPS测网（1995～1997年）和跨断层形变测量网（1982～1998年）、精密水准网（1973～1980年）以及近数十年来的震源机制资料,综合定量地研究了中国大陆东南缘－福建及其边缘海现时地壳运动．发现:此区域同大陆整体以11.2 mm/a速度较均匀地向SE方向运动;同时还存在着一种由泉州湾指向大陆内部,主方向NW 并向两翼扩展,其平均速度为3.0mm/a的运动．地壳形变测定的现时应变场与震源机制应力场以及地质学推测的构造应力场三者相符．区域应力场主压应力方位为NW（NWW）－SE（SEE）．在此应力场作用下,NE向断层呈压性运动,NW向断层呈张性运动．以泉州湾、晋江——永安NW 向断裂为界,地壳运动呈现分区特性:闽西南及闽粤交界区为上升区、闽东北区为下降区,前区的应变率和断层活动量均高于后区．本研究区受到喜马拉雅碰撞带侧向传递运动和西太平洋俯冲带挤压的共同作用;前者导致的运动量大于后者,但前者均匀后者不均匀．因此,本区强震的孕育发生与西太平洋俯冲带的关系更直接．      

1999～2001年青藏块体东北缘地壳水平运动的非震反位错模型及变形分析

通过对GPS观测资料的数值模拟，获取1999～2001年青藏块体东北缘地区地壳水平运动的非震反位错模型,结合本区视应变场空间分布，研究活动块体及其边界断裂运动、变形特征及应力应变积累部位和强度．结果表明:① 9个活动块体呈现东向由偏北至偏南的整体性顺时针运动. 以祁连山——海原断裂为界，两侧块体间的左旋相对运动明显，由西向东呈现走滑兼NE-NEE向挤压；② 有20条断层段（多数呈压性）不同程度地阻碍块体间的相对运动，其中祁连山断裂中东段（包括与日月山——拉脊山断裂交汇区）及与海原、庄浪河断裂交汇区更有利于应变积累，日月山——拉脊山断裂与柴达木块体北边界交汇区也可能存在一定程度的应变积累；③ 所得活动块体运动速率及边界断裂对块体相对运动的锁定量较1993～1999年相应结果有所减弱．      

大同地震台水准形变异常调查与地震关系的研究

分析了大同地震台水准自观测以来的正常背景与异常变化,调查了环境变化(降雨、地下水、开采等)对观测值的影响。认为1983～1989年口泉断裂处于闭锁状态,年变速率平均为-0．7mm／a,1990年7月～1991年3月,断层出现加速活动,变化幅度为4．0mm,期间发生了1991年1月29日山西忻州5．1级地震和1991年3月26日大同阳高5．8级地震。震后曲线斜率仍然偏大,年变速率平均为-3．0mm／a,呈现新的背景值。1995年8月～1996年5月3日包头6．4级地震前,出现了异常加速—反向抬升的图象。异常加速幅度为-3．0mm,反向抬升2．0mm,这是自观测以来从未有过的现象。分析认为1990年和1995年下半年的加速变化与1991年大同—阳高5．8级地震和1996年包头6．4级地震有关。     

丽江7.0级地震重力前兆模式研究<

为了研究1996年丽江MＳ7.0地震前地震孕育过程或前兆表现，利用滇西地震实验场内高精度重复重力观测数据，结合地质调查和地球物理推断结果，并考虑到观测数据和模型粗差， 采用稳健或抗差-贝叶斯最小二乘算法和多断层位错模型，首次初步反演获得了研究区主要活动断裂滑动的时间变化分布．结果表明，1990～1997年断层运动的时间变化，较好地反映了1996年丽江MＳ7.0地震孕育过程．其主要前兆模式图象具有主震余震型特征，遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式（简称DD耦合运动模式）．      

张北6.2级地震与强震成组活动

通过利用构造块体或组孕震、成组活动模型及理论方法分析和研究了华北北部自８０年代以来发生的大同－阳高６．１级、包头６．４级和张北６．２级强震成组活动特征,结合地质构造特点及一该区历史强震活动特征的地比研究,探讨了张北地震孕育,发生的物理模型和某些震兆特征。指出,１９９８年１月张北６．２级地震是８０年代末以来华北北部强震成组活动中－重要事件。与１９８９年大同６．１级、１９９６年６．４级地震构成一个强震     

中国大陆活动地块与强震活动关系

研究了中国大陆各Ⅰ级活动地块区强震活动特点, 包括强震活动的总体水平、地震应变能释放速率、震级频度关系、震源破裂特性和地震应力场特征等, 以及由GPS资料给出的各活动地块运动变形特征, 如各地块运动的速度、地块变形的应变速率、最大主压应变方向、地块运动变形中的张、压状态等. 在此基础上, 对中国陆区Ⅰ级活动地块区的强震活动特点和地壳运动变形性状进行对比研究, 给出各活动地块的构造动力环境及其运动变形的性状决定其地震活动的总体状况, 包括: 活动地块现今地壳运动变形的应变速率与地震应变能释放呈线性相关; 由震源机制给出的各活动地块的地震应力场与由GPS观测给出的现今地壳运动应变(应力)场的同一性, 以及震源破裂类型与地壳形变张、压状态的一致性等. 这些结果显示了中国大陆活动地块及其运动性状对强震孕育发生的控制作用.     

川滇地区现今块体水平运动变形特征分析

依据川滇地区1991，1999和2001年GPS测量数据，利用DDA正分析基本原理，结合现有的地质资料，对该地区近年来的水平构造运动特征进行了模拟分析，认为川滇地区水平运动整体速率在1999～2001年期间明显减弱；川滇决体主压应变以顺时针旋转为主，方向为SE—SEE；其南部是运动变形相对剧烈、易于积累能量的区域；未来一两年内，该地区地震活动水平不会太高。     

SCIENCE CHINA Earth Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

正~~     

Distribution of throughfall and stemflow in multi‐strata agroforestry,perennial monoculture,fallow and primary forest in central Amazonia,Brazil

The partitioning of rain water into throughfall, stemflow and interception loss when passing through plant canopies depends on properties of the respective plant species, such as leaf area and branch angles. In heterogeneous vegetation, such as tropical forest or polycultural systems, the presence of different plant species may consequently result in a mosaic of situations with respect to quantity and quality of water inputs into the soil. As these processes influence not only the water availability for the plants, but also water infiltration and nutrient leaching, the understanding of plant effects on the repartitioning of rain water may help in the optimization of land use systems and management practices. We measured throughfall and stemflow in a perennial polyculture (multi‐strata agroforestry), monocultures of peach palm (Bactris gasipaes) for fruit and for palmito, a monoculture of cupuaçu (Theobroma grandiflorum), spontaneous fallow and primary forest during one year in central Amazonia, Brazil. The effect on rain water partitioning was measured separately for four useful tree species in the polyculture and for two tree species in the primary forest. Throughfall at two stem distances, and stemflow, differed significantly between tree species, resulting in pronounced spatial patterns of water input into the soil in the polyculture system. For two tree species, peach palm for fruit (Bactris gasipaes) and Brazil nut trees (Bertholletia excelsa), the water input into the soil near the stem was significantly higher than the open‐area rainfall. This could lead to increased nutrient leaching when fertilizer is applied close to the stem of these trees. In the primary forest, such spatial patterns could also be detected, with significantly higher water input near a palm (Oenocarpus bacaba) than near a dicotyledonous tree species (Eschweilera sp.). Interception losses were 6·4% in the polyculture, 13·9 and 12·3% in the peach palm monocultures for fruit and for palmito, respectively, 0·5% in the cupuaçu monoculture and 3·1% in the fallow. With more than 20% of the open‐area rainfall, the highest stemflow contributions to the water input into the soil were measured in the palm monocultures and in the fallow. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Anthropogenic Eutrophication and Red Tide Outbreak in Lacustrine Systems of the Kashmir Himalaya

Red tide, a recurrent phenomenon has become conspicuous in several Kashmir lake ecosystems since 1991. The responsible organism (Euglena pedunculata), a rare flagellate rediscovered in the Kashmir Himalaya (Khan 1993) caused first and unprecedented red tide outbreak, constituting a maximum of 96% of resident numerical phytoplankton density in Dal Lake. At present, conflicting hypotheses exist on the generation of causal assemblage(s) imparting redness to waters: Jeeji Bai (1991) linked its origin to acid precipitation – a fallout of burning oil‐fields during the Gulf War – whilst Khan (1993) holds local factor(s) responsible. Field/experimental studies support the latter contention that the influx of untreated sewage, in unison with warm temperatures, high levels of PhAR, iron and interruption to hydrological flow‐pattern together with absence/or reduction in grazing activity created conducive environmental milieu for red tide outbreak. Dal Lake “red tide” drifted the bloom‐inoculum to other waters, including Lake Wular, where additional ecological niches were carved out, threatening the aesthetic value and biological diversity of Kashmir lakes. Ecological monitoring indicates frequent seasonal red tide occurrence in Dal Lake (including summer‐autumn event of 1998) which testifies its unabated eutrophication status. Further studies are needed on ecological adaptability and biogeographic distribution of this rare and unique red tide‐causing flagellate.