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期刊信息/Journal information
地球物理学进展
地球物理学进展

刘光鼎

双月刊

1004-2903

prog@mail.igcas.ac.cn；geophys@163.com

010-82998113，010-62369620

100029

北京市9825信箱（朝阳区北土城西路19号中科院地质与地球物理研究所）质与地球物理研究所办公楼113号）

地球物理学进展/Journal Progress in GeophysicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国科学院主管，中国科学院地质与地球物理研究所和中国地球物理学会共同主办的地球物理学及相关领域的综合性学术刊物，国内外公开发行。主要报道国内外地球物理学研究的最新进展和成果，探讨地球物理学的发展战略，评价地球物理学科的现状和发展趋势。刊登有创新性或意义重大的研究论文、专论、综述、快报和其他文章。本刊为《中文核心期刊要目总览》2004版之地球物理类核心期刊，中国科技论文统计与引文分析数据库(CSTPC)核心期刊，中国科学引文数据库（CSCD)核心期刊。本刊影响因子和总被引频次等指标均居同类期刊前列。本刊内容新颖，信息量大，是迅速、准确反映我国地球物理学科整体发展水平的代表性刊物之一。面向从事地球物理、高空及大气科学等研究领域及油气勘探、固体矿产资源探查、环保、工程、国防等部门的广大读者和大专院校师生，是从事地球物理和相邻学科研究的案头必备刊物之一。投稿可进入本刊 登记注册后按指定路径投稿。
正式出版
收录年代

    12000年以来天文季节长度变化序列的重建及其特征分析

    肖振宇梁中王建邬愉婷...
    447-459页
    查看更多>>摘要：已有研究发现季节长度变化与气候冷暖变化密切相关,但是到目前为止还没有一个长度超过1万年的准确度很高的季节长度变化序列.该文利用星历数据DE441重建了 12000年以来季节长度的时间变化序列,并利用ICEEMDAN与连续小波变换两种方法提取了夏季与冬季长度不同尺度的周期性信号,揭示了它们在过去12000年以来不同时间段内的变化特征.研究发现:北半球夏季时长变化存在2.5年、4年、5.5年、11.8 年、15.8 年、29 年、84 年、101 年、223 年、约500年和约850年的周期,北半球冬季时长变化具有2.5 年、4 年、5.5 年、11.8 年、15.8 年、29 年、74 年、167年、约500年和约1000年的周期.其中11.8年的短尺度周期变化贯穿于整个过去12000年;2.5年、4年、5.5年与15.8年左右的周期则是在全新世某个时间段内变化较为显著.该研究结果为进一步深入理解和探讨气候变化的原因和机制提供了新的数据和依据.

    季节长度序列重建周期分析气候变化

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    基于载波相位平滑伪距与精密单点定位获取的TEC在GNSS电离层层析中的对比分析

    李婷郑敦勇苑鹏飞何畅勇...
    460-470页
    查看更多>>摘要：利用 GNSS(Global Navigation Satellite System)建立电离层层析(Computerized Ionospheric Tomography,CIT)模型反演电离层的结构,并探测和研究电离层的活动及其变化规律是目前的研究热点,其中相位平滑伪距(Carrier Phase Smoothing Pseudorange,CPSP)和精密单点定位技术(Precise Point Positioning,PPP)是两种主要的电离层电子含量(Total Electron Content,TEC)获取方式,但这两种方法对电离层层析的性能影响,目前尚未有研究进行比较分析.有鉴于此,本文利用欧洲区域2017年9月7、8两日的GNSS数据,分别基于CPSP和PPP获取TEC进行电离层层析反演并分析比较其精度,这两种反演方法分别称为CPSP-CIT和PPP-CIT.其结果显示,CPSP-CIT与 测 高仪之间的RMSE均值为0.9292 × 1011 el/m3、PPP-CIT 与测高仪之间的 RMSE 均值为 0.6915 × 1011 el/m3,可看出,相较于 CPSP-CIT,PPP-CIT的精度提高了 25.6％.为进一步验证上述结果的准确性,分别计算了 CPSP-CIT、PPP-CIT与Swarm卫星数据的RMSE值,其结果显示CPSP-CIT、PPP-CIT与Swarm卫星数据之间的平均RMSE值分别为0.4774 × 1011 el/m3 和 0.4275 × 1011 el/m3,可看出,以 Swarm 卫星数据为参考,PPP-CIT的精度相较于CPSP-CIT提高了 10.5％.综上所述,PPP-CIT的反演精度高于CPSP-CIT,其反演结果更趋近实测数据.

    电离层层析相位平滑伪距精密单点定位电离层总电子含量

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    基于category5月球内部结构模型的月球重力固体潮理论值计算

    马晨阳雷伟伟
    471-479页
    查看更多>>摘要：在地球、太阳和其他行星的引潮力的作用下,月球表面上任一点重力值将产生周期性的变化称为月球重力固体潮理论值.研究月球重力固体潮有助于我们更好地了解月球的内部结构、地壳运动以及月球的演化过程,这也为登月任务和月球探测提供了重要的科学依据,帮助我们更好地探索和理解月球的特性和性质.本文阐明了月球重力固体潮形成原因,根据category5月球内部结构模型计算出月球重力潮汐因子,依据Newcomb理论,采用ELP2000-85解析星历和Eckhardt月球天平动模型,提出一个计算月球重力固体潮理论值的方法,选取Apollo11作为测站,以波形图的形式输出该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,并探索讨论月球重力固体潮与月震的关系.结果表明:该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,最大值分别为:-1309 μGal、-1290 μGal、-1277 μGal;最小值分别为:-1343 μGal、-2349 μGal、-2349 μGal;与地球重力固体潮(这里选择与Apollo11经度纬度相同的坐标作为测站相比),月球重力固体潮变化相对简单,但波动幅度较大;推测月球的重力固体潮与深源月震之间可能存在某种关联.

    月球重力固体潮重力潮汐因子重力category5月球内部结构模型

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    飑线天气过程对云南洞体应变干扰的特征与机制

    杨小林危自根王军
    480-489页
    查看更多>>摘要：2016年4月19日云南地区爆发了一次强飑线天气,并相继对楚雄和昆明台的洞体应变观测产生了显著干扰.那么其扰动的全貌和机制究竟如何?截止目前,还鲜有研究.有鉴于此,本文结合多普勒天气雷达和地面气象观测要素数据,对楚雄和昆明台洞体应变的响应历程进行了深入分析.结果表明:(1)飑线过境时的"雷暴鼻"是洞体应变呈脉冲状张性变化的主因,由此产生的最大应变量为19.04 × 10-9;(2)各台洞体应变的扰动形态与"雷暴鼻"高度相似,说明其台基岩体均能以线弹性变形的方式响应飑线过程中的气压剧变;(3)"雷暴鼻"中周期性气压的能量主要集中在8～20 cpd频段内;(4)洞体应变对"雷暴鼻"的响应存在一定的相位超前现象.以上结果,不单有助于辨识云南地区洞体应变时序曲线中飑线噪声,而且还能为高频段气压效应的精确改正等提供观测证据.

    云南飑线洞体应变气压迁移地壳形变

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    深部超临界地热条件下纯水的电阻和电导演变特征

    钟承昊许天福袁益龙封官宏...
    490-497页
    查看更多>>摘要：通过测定纯水在300～500 ℃和30～50 MPa条件下的电阻,揭示了纯水电阻和电导由亚临界区进入超临界区的变化特征.在此基础上,探讨了超临界水电阻和电导随温度和压力变化的演变机理.结果表明,纯水电导值在超临界点(374 ℃,22.1 MPa)附近具有涨落现象,具体表现为:(1)在亚临界区电导值与温度具有正相关关系,这是由于H+和OH-的极限当量电导之和随温度升高而上升所导致;(2)进入超临界区后电导值与温度具有负相关关系,这是由于水的密度和解离常数随温度上升而降低所导致.此外,固定温度条件下,纯水电导值与压力始终保持正相关关系.本次研究可为深部超临界地热资源地球物理勘探和解译提供基础数据.

    超临界地热高温高压电阻电导水热实验

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    基于时序InSAR技术的西安地铁沿线沉降监测及预测分析

    卫达宁王世杰
    498-509页
    查看更多>>摘要：城市轨道交通建设和运营造成的地铁沿线及周边区域的地表沉降,给地铁的安全运营带来极大的隐患,甚至造成严重的经济损失和不良的社会影响.本文以西安市地铁沿线地面形变现象为研究对象,利用覆盖西安市2017-2021年的44景Sentinel-1A影像数据,采用SBAS-InSAR方法获取地铁网络沿线的地表形变信息,并基于SVR模型和LSTM模型对典型地铁站点地面沉降进行预测分析.研究发现:(1)西安市地铁沿线呈现不同程度的地表形变现象,抬升区域主要集中在鱼化寨地区、电子城地区、西安城墙的南部,抬升速率最大为25 mm/a;(2)2号线的南部、5号线的东西两段以及9号线的东段是沉降发生的主要路段,且5号线沿线整体不均匀沉降现象较为严重,最大沉降速率为32 mm/a,最大累积沉降量达130 mm;(3)通过不同预测模型实验对比,发现LSTM模型精度较高,预测结果显示2、5、9号线典型沉降区域未来四个月以每月约2.3 mm的最大速率继续沉降,需对典型沉降段进行持续监测.

    SBAS-InSAR沉降监测LSTM预测分析西安地铁

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    基于航磁资料对智利塔拉帕卡地区的构造解释及意义

    黄毓森朱小三王涛卢民杰...
    510-524页
    查看更多>>摘要：智利塔拉帕卡地区西部阿卡塔玛和东部多明戈断裂系统控制了塔拉帕卡地区自西向东迁移的构造-岩浆活动和成矿类型.本文对智利塔拉帕卡地区航磁数据进行处理和解释,揭示了该地区近南北向、北西向和近东西向区域性深大断裂构造的位置及平面分布特征,查明了塔拉帕卡地区火山机构基本上沿着深大断裂系统边界分布;确定了该地区大型斑岩矿床大多分布于磁异常和居里面变化的梯度带上、断裂系统的边缘部位及火山机构周边的规律;分析了阿卡塔玛和多明戈两大区域断裂系统形成原因,探讨了智利北部地区断裂构造系统与岩浆活动关系.为研究智利塔拉帕卡地区的地质、构造特征以及圈定找矿远景区提供基础性信息.

    安第斯造山带航磁异常构造解释多明戈断裂系统阿卡塔玛断裂系统斑岩成矿

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    地震衰减模型的研究进展

    许静怡王瑞贞张亚兵刘洋...
    525-541页
    查看更多>>摘要：由于地下介质是非完全弹性的,地震波在地下传播过程中会出现衰减现象.为了正确模拟出该现象,国内外学者提出了许多切实可行的方法.本文通过调研大量的国内外相关文献,对描述衰减的模型进行了归纳总结,将其划分为两个主要类别:基于标准线性固体的近似常Q模型和分数阶常Q模型,并阐述了这两类模型进行波动方程正演模拟的基本原理、发展现状及优缺点,以及高时间精度和空间精度数值模拟技术的进展.在衰减模型中,分数阶常Q模型可以准确高效地描述某些频带内的地震波吸收衰减效应,并且能够解耦地震波传播过程中的振幅衰减和相位畸变.因此,本文对分数阶常Q模型进行了重点介绍,并基于此进行各向同性介质黏弹性波方程正演模拟,模拟冻土层中的地震波传播并分析冻土层对地震记录的影响.最后,对分数阶黏弹性波方程进行总结与展望.

    黏性介质标准线性固体模型分数阶常Q模型高精度数值模拟

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    基于MC-PML的二维Rayleigh波正演模拟及频散特征分析

    杜兴忠黄金强胡昌荣宋绍飞...
    542-560页
    查看更多>>摘要：Rayleigh波正演模拟是认识Rayleigh波传播规律的重要手段,也是Rayleigh波反演的基础.然而,在浅地表高泊松比地质体的Rayleigh波正演模拟中,应力镜像与二阶速度展开的自由表面处理方法配合传统的C-PML技术会产生严重的数值不稳定问题.为此,本文首先从弹性波动方程出发,基于应力镜像与二阶速度展开法,推导了自由边界条件下应力分量与速度分量的更新公式;然后再借助MC-PML边界条件处理模型左右两边和底部的人工截断边界,以确保自由边界与吸收边界耦合区域的计算稳定;最终采用GPU并行编程架构,实现了基于MC-PML的Rayleigh波正演模拟技术.通过四组典型模型试验及频散分析结果表明:应力镜像与二阶速度展开的自由表面处理方法结合MC-PML技术能够准确刻画Rayleigh波传播规律,MC-PML技术不受自由表面影响,未见数值不稳定,频散能量谱的峰值连线与理论频散曲线的高度一致性进一步证实本文Rayleigh波正演模拟所采用的关键处理技术是正确的.

    Rayleigh波正演模拟高泊松比C-PMLMC-PML频散

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    CUNet断层智能识别方法及其在断层识别中的应用研究

    陈继兴路鹏飞袁兆林郭爱华...
    561-571页
    查看更多>>摘要：断层智能识别在地震资料精细解释中起到了非常重要的作用,但目前,断层智能识别方法还存在着模型训练难度大,特征图像提取信号细节受损等问题.针对这些问题,本文基于UNet网络结构的基础上结合VNet深度学习网络的思想,提出了一种改进的CUNet(Convolution Unity Networking)断层智能识别方法.CUNet断层识别方法的网络结构是在UNet结构的基础上,利用卷积操作代替下采样中的最大池化,以及3D反置卷积操作代替上采样卷积操作,从而使CUNet结构可以增加信号的感受野,缓解信号细节特征在上采样和下采样操作中的损失,保留信号细节信息,增强图像特征的提取.实验结果表明CUNet网络结构在精度上达到了 94.3％,与UNet网络结构相比提高了1.4％,同时起到了更好的抗过拟合效果.根据断层地震地质特征,将CUNet网络结构应用于地震图像的断层智能识别中.应用结果表明,该网络结构不仅更准确的检测到了断层特征,对断层分布刻画更细致,而且极大地节省了计算时间.

    断层智能识别深度学习CUNet网络抗过拟合断层特征

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