利用GRACE重力卫星数据研究区域时变重力场及同震布格重力异常的变化特征

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gf930
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
卫星重力测量技术,以其范围广、定期更新、无困难地域限制、不受天气、地形、交通等环境因素影响的优点愈来愈得到广大地学工作者的重视。新一代重力卫星CHAMP、GRACE、GOCE等的发射,使得卫星重力技术在固体地球物理学、地质学、海洋测绘学、气象学以及空间大地测量学等学科的研究中发挥出至关重要的作用。大地震发生时常常伴随着地球深部构造的变化以及地下介质密度的改变。由于使用卫星重力数据所获得的时变重力场能够反映地球的深部构造特征,进一步计算得到的布格重力异常可以反映地下介质密度的不均匀变化,这使得利用卫星重力技术研究地震发生时的时变重力场及布格重力异常变化特征成为了可能。由于龙门山断裂带地区处于青藏块体和川东块体的过渡地带且多发大震,如汶川地震和芦山地震,而尼泊尔地区处于印度洋板块和亚欧板块的过渡地带且发生尼泊尔地震,考虑到龙门山断裂带地区和尼泊尔地区均受青藏块体运动的影响,且两个地区均有大地震的频繁发生,本文计算了龙门山断裂带地区和尼泊尔地区大震发生时的时变重力场及布格重力异常变化情况,以期研究大洋板块交界带地震与大陆内部次级块体间地震的共同点及差异。因此,本文利用卫星重力测量技术对多震区域时变重力场与布格重力异常的变化进行监测,研究了与青藏高原构造变形活动密切相关的区域的时变重力场的动态变化特征和布格重力异常的变化情况,探讨了区域构造运动与断层活动的关系。主要工作和成果如下:(1)本文在介绍GRACE卫星重力的基础上,讨论了卫星重力数据处理的理论方法与策略,重点推导了时变重力场与布格重力异常的计算方法,包括地球重力场、滤波原理、勒让德函数、GRACE卫星计算时变重力场和布格重力异常的流程等。(2)自主编程实现了勒让德函数标准前向列推法的计算,编写了基于GRACE月重力场模型计算时变重力场和重力异常的程序以及布格改正的程序,从而实现了对龙门山地区和尼泊尔地区时变重力场动态变化特征和布格重力异常变化的探索。(3)基于龙门山地区2008年与2013年的GRACE月重力场模型数据,结合该地区的地壳运动特征与地震活动情况,计算了龙门山地区时变重力场的变化情况,以及该地区重力异常的月变化与十年重力异常的变化情况。结果表明,从震前、震中到震后,龙门山断裂带地区时变重力场相应呈现“负-正-负”的变化趋势,结合地幔对流学说,推测其原因是,两次地震震前,断裂带区域震前壳幔物质较少且增速较慢,震中壳幔物质增多且增速变快,而震后壳幔物质变少增速变慢,这可能是震后位场变化回复理论的印证。(4)根据龙门山断裂带地区十年的布格重力异常变化得出,从2006到2015的十年之中,靠近西部青藏高原的断裂带西部地区总体以负异常为主,靠近东部四川盆地的部分总体以正异常为主,而龙门山地区基本处于二者的过渡范围中。推测是由于青藏高原物质流的东南向逃逸对龙门山断裂带地区造成的推挤导致的。(5)基于尼泊尔地区2015的月重力场数据,结合该地区的地壳运动特征与历史地震活动情况,计算了尼泊尔地区时变重力场的变化情况,以及该地区重力异常的月变化与十年变化情况。对尼泊尔地区时变重力场分析后发现,尼泊尔地区壳幔物质变多且物质增速快的地区呈现出由西北方向向东南方向转移的趋势。(6)分析尼泊尔地区2015年布格重力异常的月变化情况推测,尼泊尔地区北部处于负异常状态,这从侧面说明了由于印度洋板块对欧亚板块的碰撞挤压而产生的强烈挤压应力使得喜马拉雅地区长期处于俯冲挤压的状态,而包括加德满都在内的南部地区表现为正异常,则说明了尼泊尔地震引发了该地区板块的拉张,推测这与尼泊尔地区内部断层出现的南北向位移有关。由尼泊尔地区十年布格重力异常的变化情况得到,靠近喜马拉雅地区的尼泊尔西北部分则表现为正异常,这说明了喜马拉雅地区的地质地壳长期处于拉张与抬升的状态。
其他文献
以中南林业科技大学377名大学生为被试,采用网络成瘾自评量表和社交回避及苦恼量表,对大学生的网络成瘾倾向性和社交回避及苦恼进行了相关研究。结果表明:大学生社交回避及苦
对湖泊养殖和池塘养殖的罗氏沼虾肌肉的常规营养成分、氨基酸含量和脂肪酸含量进行比较分析。结果发现,湖泊养殖罗氏沼虾粗脂肪含量低于池塘养殖,灰分含量高于池塘养殖(P<0.0
<正>兰渚山,兰亭,名字就让人觉得是个美丽的地方,在"天朗气清,惠风和畅"的春日里,王羲之等诸位东晋名士齐聚于此,在这行修禊之事,祈福消灾,流觞曲水,临流赋诗,记下各自的千古
随着我国经济的不断发展,对人才的需求也日趋渐大,高等教育的大众化、普及化推动了我国高等院校的壮大,从而带来了高等院校基础建设前所未有的高潮。许多高校原有的基建工程
语文课程的学习在高中学习所占的地位不言而喻,语文情景教学模式的应用打破了常规、单一的教学方式,为高中语文课的教授带来了一股清风。但由于应用时间短,问题也层出不穷。
<正> “如何,或在什么条件下,历史学家才能知道过去?” 据说,这个已挑战哲学家和历史学家多个世纪的问题已由科林伍德(R.G.Collingwood)作了清晰的阐述。事实上,历史学家们对
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种可以将化学能直接转换成电能的装置,其具有功率密度高、能源利用率高、环保、启动快等优点,是能源利用的一种新方式。质子交换膜(PEM)是其核心部
<正> 恩格斯从青年时代起,同马克思并肩作战,创立了马克思主义。他们长时期运用报刊从事理论活动和政治斗争,为建设无产阶级政党和党的新闻事业付出了巨大的精力。马克思的逝
本文主要阐述了平行缝焊用盖板影响封装可靠性的五个方面问题。并且讨论了它的解决办法。