煤与瓦斯突出和地球固体潮的关系

从淮南谢一矿煤与瓦斯突出与地球固体潮关系的新角度,阐述了固体潮产生的基本原理,同时对煤与瓦斯突出的发生时间进行了统计分析 ,结果表明:固体潮在一定程度上影响着区内应力场和重力场的分布,从而导致在固体潮的大潮时期发生的地质动力异常现象之一——煤与瓦斯突出和固体潮周期变化具有相互吻合的对应关系,并得到了一些重要的规律与结论,从而为煤与瓦斯突出的预测和防治提供了一个崭新的途径。     

均匀弹性地球模型内部固体潮应力场的数值计算

地球内部各个质点在月亮和太阳的起潮力作用下产生的位移矢量不同,在地球内部形成固体潮应变场和应力场。在研究固体潮与地震的关系时,需要知道固体潮应力场的时空分布。球状弹性均匀地球模型是地球的一级近似,本文给出计算该地球模型固体潮应力场的计算方法。     

基于改进ICA算法对云南地区重力固体潮中地震前兆信息的提取与识别

固体潮信号是地球自转在月球和太阳作用下产生的混合复杂信号,其中包含大量的谐波分量,而实际重力固体潮信号中包含了丰富的地震前兆信息.该文提出一个重力固体潮信号的正交分解模型,通过将重力固体潮信号谐波分量,分解在两个正交的方向上,以提取独立的谐波分量：半日波信号、日波信号、长周期波信号.在重力固体潮地震前兆信息分析中引入ICA算法,结合ICA的自身的特点进行算法优化,对重力固体潮信号中包含的三类谐波进行提取.通过对重力固体潮信号中包含的长周期波的分析,研究长周期波的时序变化特征,从中读取其包含的震颤异常波从而提取地震前兆信息.通过对云南地区的实际震例分析表明,长周期波在地震前后的确存在异常变化特征量,此类异常变化常出现在地震前和地震后大约30 d左右.得到的时序特征量的变化容易观察,对于地震前兆信息的分析具有明确的物理意义.     

固体潮力触发地震的可能性

为验证固体潮力触发地震的可能性,通过理论推导计算了太阳和月球对地球的固体潮力及其作用范围。结果显示:太阳和月球对地球的固体潮力远远小于地壳岩石强度,单一的固体潮力不能使岩石破裂而引发地震;太阳和月球对地球的加卸载作用主要集中在低纬度地区,与地球地震带范围基本吻合。岩石力学实验结果表明,岩石在外力作用下达到非线性时,固体潮力的扰动也可以触发地震。该结果为地震预报研究奠定了基础。     

基于独立分量谱相关方法的重力固体潮信号潮汐谐波分析

为了提取重力固体潮信号各谐波分量间能量差异较大的谐波分量,该文在利用独立分量分析实现重力固体潮信号的加性分解,再利用谱相关分析独立分量间的谱相关特性进行分析,揭示了各谐波间的调制关系.同时,通过对独立分量间的自相关谱和互相关谱的分析,论证了在自相关谱中,能量大的谐波分量被凸显,能量小的谐波分量被抑制,而在互相关谱中,能量较小的谐波分量能更好地凸显出来.结果表明,互相关谱更能够揭示重力固体潮信号中弱的潮汐谐波分量及其调制关系.     

基于差分进化算法的重力固体潮信号独立分量分析

为了提取出重力固体潮信号中的独立谐波成分,基于地球自转与月球、太阳相对于地球轨道变化的正交关系建立一个天体间引潮力的分解模型.为了实现对三者所产生的潮汐谐波的分解,将差分进化算法用于独立分量分析中,用以提高整个算法的效率,改进实验的观测精度,从而更有效的得到与该模型相一致的独立成分.实验中,对昆明地区的实测信号进行了处理并与理论值进行了对比,结果表明,该方法可以将重力固体潮信号中各潮汐谐波分量间关系揭示出来且与分解模型相对应,各分量所含的频谱信息与理论值相一致,说明该方法是一种有效的、对重力固体潮信号进行独立分量分析的新方法.     

全球重力固体潮的可视化模拟

为了更直观地观察分析各种重力固体潮在全球范围的分布规律及随时间变化的规律,根据固体潮理论。采用刚体地球潮汐理论模型,根据特定的时间段和时间间隔(分别为1 min,30min,1h,6 h)计算全球1°×1°空间分辨率上的重力固体潮的理论值。实现了全球重力固体潮在二维和三维尺度上的可视化。     

板块运动速度模式与驱动机制的研究

本文给出出板块运动速度由重力与引潮力共同作用形成的模式;反演求出年均固体潮高表达式H(?)0.39628 V/sin2φ;把全球固体潮高理论分布与实际进行对比,得出二者具有一致性,从而证明文中板块驱动机制较为可信。并对有关问题与现象作了解释与探讨。     

基于GIS的温州市滑坡灾害时空分布及影响因子研究

温州市地处浙东南沿海,地形地貌复杂,滑坡灾害常有发生,本文利用统计和GIS空间分析(Spatial Analyst)方法,对温州市1990年以来滑坡灾害的数量、规模和损失等进行统计、对主要影响因子筛选和量化;并运用GIS对滑坡灾害中主要的影响因子进行统计比较和计算其区域投影面积、坡度分级比例同时求取不同影响因子情况下滑坡发生的比重,揭示其空间分布和动态变化特征和影响因子的关系,通过此次分析,筛选出了降雨、坡度、地形地貌、海拔高度等主要的影响因子,并利用GIS得到了各影响因子与滑坡关系分布图,得到了温州市滑坡及其隐患主要分布在25°~45°坡度之间和海拔高度在50m-500m(丘陵)的范围内、主要影响因子是降水(尤其5-8月)和地形地貌因素。找出该地区导致滑坡发生的各种影响因子并对其进行分析研究,从而针对本地区滑坡发生特点采取相应措施,这对温州市防灾减灾工作具有重要意义。     

滑坡预报的响应比方法

滑坡的孕育和发生是一个十分复杂的非线性过程,其物理本质在于坡体蠕滑变形使得滑动面锁固段应力集中程度不断增高,最终导致锁固段岩体内部损伤缺陷累进性扩展,产生突发的脆性破坏.非线性系统的失稳前兆为响应率不断增高或响应比不断增高,而且系统临近失稳时加载与卸载的响应是不同的.计算了利用固体潮引起的滑动面上有效剪应力的变化,并认为可以将其作为加、卸载手段.选取适当的物理量作为系统响应,则可将这一理论用于滑坡预报.     

地球自转和日月引潮力与滑坡灾害发育的相关性探讨

滑坡是主要的地质灾害之一,其发育主要受控于岩性、结构面、地貌和降雨等;但这些因素在河谷两岸是随机的,不会造成谷岸滑坡发育差异具有明显的、统一的规律性。地球自转及日月引潮力是作用于地球上质点的两种重要的、普遍的、统一的力,它们是否对滑坡的形成及发生取到一定的控制作用,取决于河谷岸坡滑坡发育是否具有同样的规律性。经实地考察及对现有滑坡资料的统计发现,在北半球河谷北岸的滑坡多于南岸,东岸滑坡多于西岸,这表明滑坡的形成与发生与地球自转、日月引潮力确实存在着明显的相关性。     

高精度天文测量中的潮汐改正

本文从天文学、地球固体潮及地球动力学理论出发,讨论了地球潮汐对高精度天文测量的影响,并给出计算公式和计算程序。     

持续强降雨对有限土体土压力的影响规律

以安徽繁昌某小区南侧大型滑坡为研究对象,该滑坡在持续强降雨作用下复滑,导致原有挡土墙破坏,运用野外地质调查、工程地质勘察、数值模拟及物理模型试验等方法,研究了暴雨对滑体土压力的影响规律、滑体在暴雨作用下的破坏机制,查明了滑坡的稳定性,以及不同工况下墙后土压力的分布规律。调查研究结果表明：该滑坡在天然状态下处于稳定~欠稳定状态;在暴雨状态下处于欠稳定~不稳定状态,在持续强降雨状态下处于不稳定状态,自墙顶至土岩接触面,墙后土压力分布呈先增大后减小再增大的趋势;持续强降雨作用下,土压力相较于天然状态显著增大,斜坡塑性区逐渐发展,直至形成贯通滑面,斜坡水平位移陡增,发生滑动破坏;在稳定状态下,抗剪强度参数的变化对墙后土压力及滑坡稳定性并无影响,当土体抗剪强度参数小于某一临界值时,土压力随着抗剪强度参数减小呈非线性增长。     

Determination of solid Earth tide phase lag by satellite observation data

The geopotential variation caused by solid Earth, ocean and atmospheric tides can be estimated from artificial satellite orbit perturbations. It is shown that the total tidal variation in geopotential field derived from satellite tracking data, combined with the recent accurate measurements of ocean tide obtained by Topex/Poseidon and atmospheric tide model, permits the estimates of the solid earth tide phase lags for M2 and K1 constituents (respectively 0.12° and 0.13°). This result agrees rather well with the result 0.16° derived from satellite data by Ray and the constrained theoretical result 0.21° given by Zschau; whereas the results given by gravity tidal methods are rather scattering in the phase lag determination.     

地球的潮汐力

在理论推理和数理分析的基础上 ,获得了地球产生周期性涨落变形的潮汐力表达式 .由潮汐力导致的潮汐 ,其波长和振幅随地球离黄道面的远近不同而变化 ,随着距离增加 ,波长与振幅逐渐减小 ,但同一环线上振幅各点一致 ,周期约 1 2 h.地球的胀缩特性和沿轨道径向的变化速度 ,是影响地球潮汐能量的决定因素之一 ,地球公转轨道的 2 68°1 5′处为潮汐能量最大处 .地球的潮汐力是由椭圆轨道运动产生的 ,由于月球的轨道运动是以地球为焦点 ,所以在月球上可以产生受地球影响的潮汐 ,而不可以产生相反的潮汐 ,因为海水或岩浆没有以月球为焦点的轨道运动     

球状径向不均匀弹性地球模型的固体潮应力

利用Alterman提出的方法,导出了计算该地球模型内部固体潮应力的方法,作为计算实例,计算出GB地球模型内部的固体潮应力。