Root‐zone moisture replenishment in a native vegetated catchment under Mediterranean climate     

Xiang Xu  Huade Guan  Grzegorz Skrzypek  Craig T. Simmons 《水文研究》2019,33(18):2394-2407

The root‐zone moisture replenishment mechanisms are key unknowns required to understand soil hydrological processes and water sources used by plants. Temporal patterns of root‐zone moisture replenishment reflect wetting events that contribute to plant growth and survival and to catchment water yield. In this study, stable oxygen and hydrogen isotopes of twigs and throughfall were continuously monitored to characterize the seasonal variations of the root‐zone moisture replenishment in a native vegetated catchment under Mediterranean climate in South Australia. The two studied hillslopes (the north‐facing slope [NFS] and the south‐facing slope [SFS]) had different environmental conditions with opposite aspects. The twig and throughfall samples were collected every ~20 days over 1 year on both hillslopes. The root‐zone moisture replenishment, defined as percentage of newly replenished root‐zone moisture as a complement to antecedent moisture for plant use, calculated by an isotope balance model, was about zero (±25% for the NFS and ± 15% for the SFS) at the end of the wet season (October), increased to almost 100% (±26% for the NFS and ± 29% for the SFS) after the dry season (April and May), then decreased close to zero (±24% for the NFS and ± 28% for the SFS) in the middle of the following wet season (August). This seasonal pattern of root‐zone moisture replenishment suggests that the very first rainfall events of the wet season were significant for soil moisture replenishment and supported the plants over wet and subsequent dry seasons, and that NFS completed replenishment over a longer time than SFS in the wet season and depleted the root zone moisture quicker in the dry season. The stable oxygen isotope composition of the intraevent samples and twigs further confirms that rain water in the late wet season contributed little to root‐zone moisture. This study highlights the significant role of the very first rain events in the early wet season for ecosystem and provides insights to understanding ecohydrological separation, catchment water yield, and vegetation response to climate changes.  相似文献   

Characteristics of the Seismic Waves from a New Active Source Based on Methane Gaseous Detonation   总被引：1，自引：0，他引：1  

WANG Weitao  WANG Xiang  MENG Chuanmin  DONG Shi  WANG Zhigang  XIE Junju  WANG Baoshan  YANG Wei  XU Shanhui  WANG Tao 《中国地震研究》2019,33(2):354-366

Active seismic sources are critical for obtaining high resolution images of the subsurface. For active imaging in urban areas, environment friendly and green seismic sources are required. In present work, we introduce a new type of green active source based on the gaseous detonation of methane and oxygen. When fired in a closed container, the chemical reaction, i.e. gaseous detonation, will produce high pressure air over 150MPa. Seismic waves are produced when high pressure air is quickly released to impact the surroundings. The first field experiment of this active source was carried out in December, 2017 in Jingdezhen, Jiangxi Province, where a series of active sources were excited to explore their potential in mine exploration. In current work, we analyzed the seismic waves recorded by near-field accelerators and a dense short-period seismic array and compared them with those from a mobile airgun source, another kind of active source by releasing high pressure air into water. The results demonstrate that it can be used for high resolution near surface imaging. Firstly, the gaseous detonation productions are harmless CO₂ and water, making it a green explosive source. Secondly, the dominant seismic frequencies are 10-80Hz and a single shot can be recorded up to 15km, making it suitable for local structure investigations. Thirdly, it can be excited in vertical wells, similar to traditional powder explosive sources. It can also act as an additional on-land active source to airgun sources, which requires a suitable water body as intermediate media to generate repeating signals. Moreover, the short duration and high frequency signature of the source signals make it safe with no damage to nearby buildings. These make it convenient to excite in urban areas. As a new explosive source, the excitation equipment and conditions, such as gas ratio, sink depth and air-releasing directions, need further investigation to improve seismic wave generation efficiency.  相似文献   

断裂带首波研究进展          下载免费PDF全文

杨微 《地震工程学报》2019,41(6):1407-1418

断裂带首波是沿着存在物性差异界面传播的一种地震折射波,在传播过程中携带了断裂带的重要信息,对分析和研究断裂带以及附近区域的精细结构提供了一种新的分析方法。本文主要阐述断裂带首波的产生原理、波形特征、识别及分析方法等,介绍目前国际上识别及利用断裂带首波开展断裂带特征方面的研究现状,并针对地震危险区域存在物性差异的断裂带,提出可结合密集台阵观测技术,利用断裂带首波进行断裂带精细结构探测及其变化监测研究,提高潜在孕震环境及发生机理的认识水平。  相似文献   

2017年九寨沟MS7.0地震场地特征分析     

吴效勇  王晓青  袁小祥  窦爱霞  丁香 《地震》2019,39(4):147-157

场地条件对地震动具有较大影响, 研究不同场地条件下的地震动特征对地震动的校正具有重要意义。 本文以九寨沟地震为例, 收集了66个台站的198条三分量强震观测记录和SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)公里格网的DEM(Digital Elevation Model)数据, 从多个角度对场地特征进行分析。 首先根据坡度法使用DEM数据对九寨沟特征进行了场地分类, 然后讨论了不同场地类型下的加速度时程、 加速度反应谱、 地震动衰减等地震动特征。 研究表明, 缺少实测资料的情况下, 地形坡度可以作为Vs30(地表以下30 m范围的平均剪切波速度)的一种替代指标, 利用坡度法可以较快速地对场地进行分类; 利用强震观测记录能够从多角度对台站的场地特征进行分析, 不同场地类型对地震动影响不同, 其中, 土层对地震动具有明显的放大效应。 该结论可以为地震动结果的校正提供依据。  相似文献   

滇东北地区地震弱活动前兆异常特征研究     

李利波  付虹  李琼  何德强 《地震》2019,39(3):115-126

以鲁甸M_S6.5地震震中附近的鲁甸大坪子泉水氡、 水质观测资料为基础, 通过对其地震前后的异常特征进行差异性对比, 分析认为震前地震活动丛集, 水氡、 水质异常持续时间较长, 幅度较大, 表现为破年变异常现象; 震后为小震群弱活动, 水氡、 水质异常幅度相对较小, 持续时间较短, 多次出现同步转折, 表现为介质弱化区的前兆异常特征。 从水样测试结果, GNSS位移观测资料、 GPS时间序列曲线及地震活动性等方面分析了鲁甸水氡、 水质的异常机理, 认为鲁甸的水质离子组分群体异常, 与区域的变形活动有关, 局部应力的不断积累, 加剧了地下深部物质活动及构造活动; 近期的同步转折现象属于介质弱化区应力调整状态下的前兆异常。  相似文献   

南北地震带地震震源机制解和现今应力特征     

崔子健  陈章立  王勤彩  李君 《地震》2019,39(1):1-10

基于CAP方法, 使用地震波形资料, 计算得到了2009年1月~2017年8月期间南北地震带及周边区域466个3.5级以上地震震源机制解。 在补充收集1976年1月~2017年8月GCMT公布的259个4.5级以上地震震源机制解的基础上, 分析了南北地震带地震震源机制解和应力特征。 震源机制空间分布显示, 不同断裂带、 块体间表现出不同的震源机制空间分布特征, 该特征与南北地震带不同段落活动构造性质基本吻合。 作为青藏高原东边界的南北地震带, 由于动力环境复杂, 其内部P轴方向具有明显的差异性。 这种差异主要表现为: 南北地震带北段P轴呈NE向分布; 龙门山断裂带及周边除NE段P轴取向为NW—NNW向外, 其他地段P轴近EW向; 川滇菱形块体内部P轴呈NNW向, 而其西边界以西呈NNE向, 东边界以东呈NW向, 应力方向转换带的与川滇菱形块体边界基本一致。 整体而言, 南北地震带及近邻P轴方向由北到南发生了顺时针转动。  相似文献   

利用接收函数研究程海断裂带莫霍面深度和地壳内S波速度结构特征     

陈佳  高琼  王军  邓嘉美 《地震》2019,39(1):72-80

利用程海断裂带附近27个数字地震台站远震波形资料, 提取每一个台站的接收函数, 计算出各台站莫霍面深度同时利用时间域线性反演方法, 获得了各个台站下方的横波速度。 结果显示: 程海断裂带莫霍面深度从南部42 km增至北部的54 km, 南部和北部莫霍面深度有明显的不同。 从程海断裂带下方不同深度S波速度剖面可以看出, 宾川及其北东部地区中下地壳存在明显的低速层, 此低速层可能与还没有固结的热物质有关。 而永胜南部地区, 地壳中S波速度垂直变化剧烈, 低速异常高速异常交替丛生, 这可能是此区地震频发的主要原因。 同时, 本文对宽频带地震仪和短周期地震仪得到的接收函数进行了初步的对比分析。  相似文献   

汤东活动断裂带土壤H2、Rn地球化学特征     

胡宁  马志敏  王明亮  王宇  娄露玲  夏修军  张宝山  王文净  郭德科 《地震》2019,39(2):174-182

为研究汤东断裂带土壤气体地球化学特征及其所反映的构造地球化学背景, 采用野外监测的方法分析了张河村与邢李庄村两条测线的土壤H₂、 Rn分布特征。 结果表明, 张河村H₂浓度、 Rn活度浓度的分布范围分别为0.24×10^-6～174.7×10^-6、 13.3～69.8 kBq·m^-3, 背景值分别为14.26×10^-6, 24.8 kBq·m^-3。 邢李庄测线H₂浓度、 Rn活度浓度的分布范围11.8×10^-6～67.06×10^-6、 43.6～72.6 kBq·m^-3, 背景值分别为37.13×10^-6、 72.6 kBq·m^-3。 张河村测线在90～105 m处, H₂、 Rn出现强烈高值异常, 而120～150 m处出现高值异常。 异常值位于断裂带附近, H₂、 Rn气体测值对断裂位置具有良好的指示作用。 气体异常主要受汤东活动断裂构造控制, 汤东断裂下方的深大断裂和汤阴地堑中下地壳的低速体对深部气体释放有重要作用。  相似文献   

2018年9月8日云南墨江5.9级地震预测回顾与资料论证     

杨建文  赵家本  张鹏映  何应文  王军  茶文剑 《中国地震》2019,35(3):509-520

通过分析墨江5.9级地震前预测意见和预测资料，认为云南地区M≥5.5地震平静异常突出，M≥5.0地震连续间隔时间达200天以上，通海2次5.0级地震震级偏小是震前地震活动异常的显著特征；通海地震的指示意义、前兆异常M≥5.7地震中期和M≥5.0地震短临综合预测指标是判断地震短期可能性的主要依据；1900年以来，通海50km范围内M≥5.0地震后云南地区发生M≥5.0地震优势对应关系和GNSS表征的区域面应变变化特征为地点判定提供了线索。墨江5.9级地震的预测经验及资料的论证丰富了对地震孕育复杂性的认识，为震例积累了新的资料。  相似文献   

地震计保温效能分析     

安全  翟浩  赵铁锁 《地震地磁观测与研究》2019,40(2):131-134

为内蒙古自治区大沁塔拉地震台地震计安装保温罩，利用台基噪声计算软件，计算保温前后地震观测数据PSD概率密度函数，分析保温罩对地震计的效能，结果发现，保温罩安装后，地震计温度变化平稳，地震观测数据质量提高。  相似文献