地震视应力用于震后趋势快速判定的可能性

对多次强震的地震视应力进行了计算，将各次强震的地震视应力的高低与强震发生后的后续地震的强度进行联系，探索它们之间的关系，进而提出将地震视应力用于强震震后趋势预测的可能性。对多次强震的地震视应力与其后续地震强度的关系的分析结果表明，低视应力的强震的后续地震的强度一般较低，即低视应力的强震发生后，震区发生较强的后续地震的可能性较小。     

基于Cesium的WebGIS倾斜三维平台的实现

由于传统的二维GIS平台日渐式微,地理信息技术发展的速度越来越快,需要精度更高、表现力更好的三维GIS平台以及相应的解决方案。本文阐述了以Cesium开源前端库为依托,通过倾斜三维模型作为基础数据,实现三维WebGIS平台建设的解决方案,同时通过实例对三维平台的功能进行说明。     

华北地区强震前的信号震及其预测意义

根据对华北地区1970年以来M_S≥6地震以前中小地震活动空间图像变化特征的分析, 研究了“信号震”发生的时空特征及其地震活动背景, 由“场-源”关系特征对一般地震进行严格的筛选识别, 从而得出信号震的有关预测指标。 信号震一般发生在强震前的2年之内, 多数发生在15个月内; 信号震与强震的距离不超过200 km, 多数在100 km之内; 震级强度一般为M_L4.0～5.3。 信号震一般发生在局部的M_L≥4.0地震平静区内, 一般发生在中小地震条带上或条带附近, 在其周围或附近存在中小地震空区。 检验结果表明, 信号震发生后的9个月之内, 其预测概率P_t即超过0.5, R_t值达到0.27; 预测区域半径在距信号震震中100 km之内时, 其发生概率P_d可以达到0.73; 预测强震震级一般为M_S≥6.0。 研究表明, 信号震的环境应力值τ₀明显高于其他地震, 显示了高应力背景的异常显著性, 它所辐射的地震波中很可能含有未来强震孕震区的大量的本质性信息。     

华北地震活动异常图像的研究

为提高地震短临预测的能力,经过系统研究多种地震活动性方法后发现,1970年以来,华北地区发生的ML≥6中强震前,具有3或4级地震异常条带和孕震空区及信号震配套出现的约占83%,震前有信号震的比例占92%.83%的信号震距主震150km以内,距主震发生时间小于1年的占75%.条带时间形成进程在2年内的约占90%,震前条带形成后到主震发生在5个月内的占83%;空区形成进程在1年半内占83%,空区形成后到主震发生在50天内的占91%,为有意义的地震活动图像短期异常特征.本文还探讨了异常条带图像的定量判别指标及与未来强震的关联,具有一定的实用价值.     

机器学习应用于地震预警中的地震波判别研究

由于天然或人为干扰产生的局部脉冲式噪声影响,使得地震预警系统出现误报。为减少此类问题,我们利用美国南加州和日本的30万条地震波形记录,训练了一个生成式对抗网络(GAN)用于识别P波初至特征。我们将GAN判别器作为自动特征提取器,并利用70万条地震事件和噪声波形记录训练了一个随机森林分类器。结果表明,该方法可以辨别99.2%的P波和98.4%的噪声信号。其优越的性能有望极大地减少因局部脉冲式噪声而造成的误触发数量。我们的研究表明,GAN判别器能获取简洁有效的地震波形特征,可广泛应用于地震学研究。小结地震预警系统受到脉冲式噪声信号的干扰(非真实地震信号),有时偶尔会出现误触发的情况。这会造成不必要的经济损失和公众恐慌。本文利用机器学习工具判别波形是由地震产生的还是由局部噪声源产生的。我们通过利用美国南加州和日本大约70万条波形来训练算法。研究表明,利用机器学习方法可以识别99.2%的地震和98.4%的噪声。该方法可以减少大量的误报,能显著改善地震预警系统的鲁棒性。     

近50年来北极斯瓦尔巴地区冰川物质平衡变化特征

利用长时间序列的冰川物质平衡资料,详细分析了北极斯瓦尔巴地区冰川的物质平衡变化特征以及气候因子对物质平衡的影响。结果表明：近50年来斯瓦尔巴地区冰川物质平衡变化主要呈负平衡、零平衡/略微增长两种状态。冰川净平衡一般为负值,年际变化波动幅度较大且呈负平衡趋势,累积物质平衡表现出长期稳定的负平衡增长态势。除Kongsvegen冰川外,其他冰川不存在短期内的平衡波动。季节变化表现为夏季消融、冬季积累,且夏季消融比冬季积累波动更大,冰川净平衡与夏季消融保持同步变化趋势。冰川净平衡与平衡线高度（ELA）呈负相关（平均相关系数为-0.89）,与积累区面积比率（AAR）呈正相关（平均相关系数为0.84）,该地区大多数冰川AAR减小,说明冰川物质补给处于劣势,冰川物质平衡向负平衡发展。夏季气温升高是斯瓦尔巴地区冰川表面物质加速亏损的直接原因。     

用于地震检测与定位的卷积神经网络

近期,美国中部诱发地震的活动演变亟需详尽的编目结果,以提升地震灾害评估能力。在过去的几十年里,地震事件的数据量呈指数增长,这就需要一种高效的算法可靠地检测和定位地震。目前最复杂的方法是通过对大量连续地震记录进行扫描,寻找重复的地震信号。我们根据人工智能领域最新进展提出了ConvNetQuake,它是一个高度可扩展的卷积神经网络,应用单一波形进行地震检测和定位。我们将该技术应用于美国俄克拉何马州的诱发地震活动研究。我们检测到的地震事件数量超过了俄克拉何马州地质调查局之前编目结果的17倍之多。我们算法的处理速度较已有的方法快数个数量级。     

地震科研项目管理系统设计

通过结合Internet/Intranet技术和B/S模式,开发一套地震科研项目管理系统,可实现对科研项目申报、评审、进度跟踪、验收、查询和成果共享的全程信息化管理,有利于提高科技人员、评审专家和项目管理部门执行科研项目申报、评审和管理的工作效率。     

冬季斯堪的纳维亚遥相关型在20世纪70年代末的年代际变化

利用NCEP/NCAR再分析资料和PREC-L(Precipitation Reconstruction over Land)降水资料分析了1948/1949~2008/2009年冬季斯堪的纳维亚(SCAND)遥相关型的年代际变化,并讨论了这次年代际变化前后SCAND型的不同时空特征、气候影响及其维持机制。结果表明,SCAND型在1979年前后发生了明显的年代际突变,其500 hPa高度场上的欧洲中心和西伯利亚中心在1979年之后均向东南方向移动,但斯堪的纳维亚半岛附近的中心位置没有明显变化。与此相对应,1979年之后SCAND型对北半球气温的影响有很大加强,主要表现为其正(负)位相引起的极区增温范围明显扩大,欧亚大陆北部的温度负(正)中心显著向东南方向延伸,甚至可以影响到我国长江流域和日本的温度变化。1979年之后,SCAND型正(负)位相可以引起欧亚大陆沿60°N左右纬度带的降水显著减少(增加),这与1979年之前SCAND型主要引起乌拉尔山以西地区的降水变化有所不同。对准地转位势倾向方程的诊断表明,SCAND型在1979年前后的年代际变化基本可以用异常定常波引起的涡度强迫、异常定常波与气候态定常波相互作用引起的涡度强迫以及高频瞬变波引起的涡度强迫三者的变化来解释。     

天山乌鲁木齐河源１号冰川消融对气候变化的响应

目前气候变暖导致的冰川退缩,引起了全世界的广泛关注。 以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川为例,根据1958年以来的观测资料,研究了冰川消融对气候变化的响应。结果表明,近50 a来冰川在表面粒雪特征、成冰带、冰川温度、面积、厚度及末端位置等方面发生了显著变化,而这些变化均与气温的升高有着密切的联系;20世纪80年代以来的快速升温,使冰川的退缩出现了加速趋势,冰川融水径流量也呈加速增大趋势。