气候模式模拟中海量数据的并行抽取与可视化分析诊断     

邓春林  张怀  谭清海  王蕊  郭晓虎 《地震》2013,33(4):214-224

在地球动力学和气候模拟等领域, 数值模拟产生的数据规模达到Tb至Pb量级。 实现这些海量数据的实时可视化和实时诊断分析面临很大的困难, 时空多尺度数据抽取可以解决这一瓶颈。 高精度数据的可视化结果展示需要高分辨率的显示设备, 并行的大屏幕显示技术是解决这一问题的有效手段。 地球科学数值模拟、 并行数据抽取和高分辨率显示都需要搭建高性能计算机集群。 本文在基于Lagrange插值的多维度、 多尺度、 多分辨率并行数据抽取算法的同时, 利用并行计算节点及LCD显示器, 基于Rocks cluster系统搭建起一个176核, 4×10×1024×1280分辨率的高性能计算模拟、 数据抽取和并行显示输出的集成平台, 并将该平台成功应用到气候模式模拟产生的海量数据的并行抽取和并行显示。  相似文献   

地震波频散效应与反Q滤波相位补偿   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张固澜  贺振华  王熙明  张建军  张彦斌  李飞 《地球物理学报》2014,57(5):1655-1663

本文以Futterman提出的地震波振幅衰减和相速度频散表达式为基础,从井震匹配的角度出发,推导了不进行反Q滤波、仅反Q滤波振幅补偿、仅反Q滤波相位补偿,以及反Q滤波相位与振幅同时补偿四种情况下,地震波速度频散与相速度及地震记录振幅谱间的表达式,并从理论上说明了反Q滤波相位补偿的必要性.通过相同观测系统,炸药震源和可控震源分别激发采集的零偏移距VSP资料实例,验证了本文所推导的速度频散表达式的合理性;通过井震标定实例,进一步说明了反Q滤波相位补偿,可有效消除地震子波速度频散,提升地面地震资料与零偏移距VSP走廊叠加剖面的匹配度,最终提高地震资料成果的可信度.  相似文献   

CDMA2000 1x系统传输地震监测信号的性能分析     

张正伟  景晟  杜瑶 《四川地震》2014,(4):27-30

CDMA2000 1x系统通信容量大,具有频谱利用率高、传输质量好、保密性强、掉线率低、覆盖广等特点,适于对译码时延要求不高的数据传输业务。采用CDMA2000 1x系统实时传输地震监测信号具有丢包率低、电台发射功率小、总干扰电平低、系统的稳定性与可靠性较高的特点,符合地震信号传输的要求。  相似文献   

川西地区台阵环境噪声瑞利波相速度层析成像   总被引：30，自引：12，他引：18       下载免费PDF全文

李昱  姚华建  刘启元  陈九辉  李顺成  黄慧  郭飚  王峻  齐少华 《地球物理学报》2010,53(4):842-852

2006年中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室在川西地区(26°N~32°N,100°E~105°E)布设了由297台宽频带数字地震仪组成的流动观测台阵.利用该密集台阵29°N以北156个台站2007年1~12月份的地震环境噪声记录和互相关技术,我们得到了所有台站对的面波经验格林函数和瑞利波相速度频散曲线,并进一步反演得到了观测台阵下方2~35 s周期的瑞利波相速度分布图像．本文结果表明,观测台阵覆盖的川滇地块、松潘-甘孜地块和四川盆地的地壳速度结构存在显著差异,具体表现为：(1)短周期（2~8 s）相速度分布与地表构造特征相吻合,作为川滇地块、松潘-甘孜地块和四川盆地之间的边界断裂,龙门山断裂带和鲜水河断裂带对上述三个地块上地壳的速度结构具有明显的控制作用,四川盆地前陆低速特征表明相应区域存在较厚的（约10 km）沉积盖层;(2)中周期（12~18 s）相速度分布表明,川滇地块和松潘-甘孜地块中上地壳速度结构存在明显的不均匀横向变化,并形成了尺度不同且高、低速相间的分块结构,而四川盆地中地壳整体上已经表现出相对高速;(3)长周期（25~35 s）相速度分布表明,松潘-甘孜地块,特别是川滇地块中下地壳表现为广泛的明显低速异常,意味着它们的中下地壳相对软弱,而四川盆地的中下地壳呈现整体性的相对高速,意味着四川盆地具有相对坚硬的中下地壳,并且以汶川地震的震中为界,龙门山断裂带的地壳结构显示了北段为高速异常,南段为低速异常的分段特征．  相似文献   

用Rayleigh面波方位各向异性研究中国大陆岩石圈形变特征   总被引：21，自引：11，他引：10       下载免费PDF全文

易桂喜  姚华建  朱介寿 《地球物理学报》2010,53(2):256-268

中国大陆地质构造历史非常复杂,岩石圈长期积累的形变较大,而利用地震面波传播的各向异性是研究岩石圈形变特征的强有力手段. 本文利用双台窄带通滤波-互相关方法与基于图像分析的相速度频散曲线提取技术,提取Rayleigh面波相速度频散资料,进而反演中国大陆及邻区20～120 s周期Rayleigh面波相速度方位各向异性空间分布图像. 检测板测试结果显示：中国大陆大部分区域的方位各向异性横向分辨率在5°左右. 各向异性研究结果表明：中国大陆地壳上地幔方位各向异性特征存在显著的空间差异,反映出形变特征的空间差异;104°E以东地区地壳上地幔各向异性弱于西部地区,表明其构造变形总体弱于西部地区. 青藏地块及其东缘地区地壳与上地幔顶部变形最为强烈. 但东部的局部地区如华南地块与珠江口地区、鄂尔多斯盆地西南缘以及秦岭-大别造山带,较强的各向异性显示这些区域在不同时期也经历了强变形. 青藏地块内中短周期快波方向自西向东顺时针旋转变化可能指示板块碰撞与挤压过程中软弱物质的流变方向. 青藏地块西部中下地壳和上地幔形变模式相似,可能处于壳幔耦合状态;而中东部及东缘地区地壳上地幔形变模式存在明显差异,壳幔似乎不具备垂直连贯的形变特征. 位于青藏地块北部的塔里木盆地、柴达木盆地以及祁连褶皱带同样经历了强变形. 包括四川盆地在内的上扬子地块快波方向的变化显示中地壳与下地壳上地幔形变模式不同,而形变特征一致的下地壳与上地幔应为强耦合. 大约以103°E为界,龙门山断裂带可分为南西段和北东段,南西段处于低速区,而北东段位于高速区,且方位各向异性强度明显大于南西段;2008年5月12日汶川M_S8.0级地震沿断裂带的单侧破裂模式除与北东段的高应力积累有关外,还可能与北东段地下介质物性存在密切关系,高速坚硬岩体的发育有利于应变能的积累与集中释放.  相似文献   

大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析   总被引：27，自引：1，他引：26       下载免费PDF全文

林建民  王宝善  葛洪魁  唐杰  张先康  陈颙 《地球物理学报》2008,51(1):206-212

利用大容量气枪震源在陆上水库进行地震波激发试验,研究陆上水库环境下激发气枪震源所产生的地震波特征及传播距离. 试验结果表明,大容量气枪震源是具有丰富的10 Hz以下低频信号的低频震源,其激发的地震波具有传播距离远,穿透深度深的特点. 在185 km长的测线上均记录到了气枪信号,成功检测到Pg,Pc,P2,PmP和Pn等多组震相,并在此基础上对地下深地壳结构进行了一维速度结构正演,讨论了该区域壳幔过渡带的低速结构. 气枪震源还具有一般炸药震源不具有的特征,如长期定点重复激发和有效转换S波的优点,是陆上进行长炮检距深穿透地下结构研究的一种优良人工震源.  相似文献   

Secondary phase validation—Phase classification by polarization     

Yury V. Fedorenko  Tatiana Matveeva  Elena Beketova  Eystein S. Husebye   《Physics of the Earth and Planetary Interiors》2008,168(3-4):231-236

A long-standing problem in operational seismology is that of reliable focal depth estimation. Standard analyst practice is to pick and identify a ‘phase’ in the P-coda. This picking will always produce a depth estimate but without any validation it cannot be trusted. In this article we ‘hunt’ for standard depth phases like pP, sP and/or PmP but unlike the analyst we use Bayes statistics for classifying the probability that polarization characteristics of pickings belong to one of the mentioned depth phases given preliminary epicenter information. In this regard we describe a general-purpose PC implementation of the Bayesian methodology that can deal with complex nonlinear models in a flexible way. The models are represented by a data-flow diagram that may be manipulated by the analyst through a graphical-programming environment. An analytic signal representation is used with the imaginary part being the Hilbert transform of the signal itself. The pickings are in terms of a plot of posterior probabilities as a function of time for pP, Sp or PmP being within the presumed azimuth and incident angle sectors for given preliminary epicenter locations. We have tested this novel focal depth estimation procedure on explosion and earthquake recordings from Cossack Ranger II stations in Karelia, NW Russia, and with encouraging results. For example, pickings deviating more than 5° off ‘true’ azimuth are rejected while Pn-incident angle estimate exhibit considerable scatter. A comprehensive test of our approach is not quite easy as recordings from so-called Ground Truth events are elusive.  相似文献   

Elastic and anelastic anomalies in (Ca,Sr)TiO₃ perovskites: Analogue behaviour for silicate perovskites     

J.N. Walsh  P.A. Taylor  A. Buckley  T.W. Darling  J. Schreuer  M.A. Carpenter   《Physics of the Earth and Planetary Interiors》2008,167(1-2):110-117

Values of bulk modulus (K), shear modulus (G) and mechanical quality factor (Q) have been determined for polycrystalline samples across the CaTiO₃ (CST0)–SrTiO₃ (CST100) solid solution by resonant ultrasound spectroscopy. Because of similarities with low frequency elastic and anelastic anomalies due to twin wall motion reported in previous studies, a working hypothesis is developed in which dissipation processes are interpreted in terms of twin wall displacements. At high temperatures in CST50 the stability field of the I4/mcm structure is marked by the disappearance of all resonance peaks (superattenuation). This is attributed to anelastic domain wall sliding. At room temperature the I4/mcm phase of CST70 and CST80 has values of G which are lower than those of cubic or orthorhombic phases, and a concomitant drop in Q is interpreted as implying that the domain wall pinning process reported elsewhere to occur below 400–450 K is only partial. A similar drop in G and Q was found in CST95 below the transition at 238 K. The I4/mcm ↔ Pbcm transition in CST70 at 230 K is marked by an abrupt increase in Q, suggesting that mobile twins in crystals with the I4/mcm structure become effectively immobile in antiferroelectric crystals with the Pbcm structure. The I4/mcm ↔ Pnma transition in CST50 is marked by a similarly abrupt increase in Q, consistent with twin walls becoming effectively immobile also in crystals with the Pnma structure. A fall in Q below 800 K in CST0, however, could imply that a degree of twin wall mobility might develop in Pnma crystals if the tetragonal spontaneous strain departs significantly from zero. The remarkable attenuation behaviour of crystals with the I4/mcm structure at the relatively low stress conditions which apply during resonances of a parallelepiped with edge dimensions of 2–4 mm, is consistent with the view that a characteristic signature for tetragonal CaSiO₃ in the Earth's lower mantle should be a marked attenuation of seismic waves.  相似文献   

2015年尼泊尔M_S8.1地震震源区S波三维速度结构与强震发生机理研究          下载免费PDF全文

吕子强  雷建设 《地球物理学报》2016,59(12):4529-4543

利用2001-2003年期间在2015年4月12日尼泊尔M_S8.1级强震震源区流动地震观测记录到的连续波形数据,提取了5~25 s周期的瑞利波相速度频散曲线,并构建了尼泊尔地震震源区二维瑞利波相速度分布图像.以0.5°×0.5°为网格大小将研究区网格化,采用NA算法反演得到尼泊尔地震震源地区三维S波速度结构.结果显示,在上地壳,以主前锋逆冲断裂带（MFT）为界,其以北地区为高波速异常,而其以南为明显低波速异常;在中地壳,以藏南拆离系（STDS）为界,南北两侧速度结构也存在明显差别,以南地区为明显高波速异常,而以北地区为明显低波速异常.这些结构特征说明,印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用形成地幔热物质上涌并造成地壳物质部分熔融,并由此形成了东西向拉张的南北向裂谷.2015年尼泊尔M_S8.1级主震和最大余震均发生于高低波速异常过渡区且偏向高波速异常区,暗示了这样的波速异常区易于积累能量孕育强震.主震和最大余震的南侧均存在明显的低波速异常,与主喜马拉雅滑脱断裂带（MHT）相对应,可能代表部分熔融或深部流体作用于主边界断裂带（MBT）附近的MHT断裂带,降低断层面上的有效正应力,从而触发尼泊尔强震及最大余震的发生.主震与最大余震之间的余震分布于高低波速异常变化较为明显的地区,说明研究区内地震的发生受震源区附近的速度结构控制.  相似文献   

Investigation of Electroactive and Antibacterial Properties of Polyethersulfone Membranes Blended With Copper Nanoparticles          下载免费PDF全文

Yasin Ozay  Nadir Dizge  Habibe Elif Gulsen  Ceyhun Akarsu  Ersan Harputlu  Erman Ozer  Ali Unyayar  Kasim Ocakoglu 《洁净——土壤、空气、水》2016,44(8):930-937

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