典型斜坡地形地震动特征分析     

丁佳龙  郝冰  李远东  周港圣  周正华 《震灾防御技术》2022,17(3):473-480

以云南鲁甸6.5级地震中房屋建筑破坏严重的龙头山集镇斜坡地形为例,通过地脉动测试分析得出斜坡及坡顶测点相对于坡脚参考点谱比峰值均＞1,顺坡向谱比峰值大于垂直坡向谱比峰值,且谱比峰值从斜坡坡脚到坡顶逐渐增大,坡顶处约为3;顺坡向谱比峰值对应的频率为4.57～5.39 Hz,垂直坡向谱比峰值对应的频率稍高,为5.42～5.96 Hz。通过结合黏弹性边界的时域动力有限元方法分析斜坡地形在垂直入射地震动作用下的响应,数值模拟结果表明,斜坡坡顶处的位移放大作用显著,坡脚处放大作用较小;介质剪切波速对斜坡地震动的影响较明显,尤其是坡顶点处不同介质剪切波速模型位移峰值差异较大。由于斜坡地形复杂的散射效应,在斜坡及附近测点均出现明显的转换面波,坡顶点处波形转换最显著。数值模拟结果进一步验证了龙头山集镇依坡而建的房屋建筑破坏严重是由局部地形地震动放大效应与地震动差动共同作用引起的。  相似文献   

广角水体体散射函数测量技术及其应用研究进展     

徐聪辉  李彩 《遥感学报》2019,23(6):1078-1090

水体体散射函数是描述水体中光在各方向散射特性的一个重要的固有光学参数,对水色遥感、水环境监测与保护、海气交互过程研究、水下军事目标跟踪等领域具有十分重要的意义。水体体散射函数测量尤其是覆盖0°—180°范围的广角体散射函数测量技术起步较晚,直接测量难度较大,一直以来都是一个棘手的科学难题。本文梳理了国内外广角水体体散射函数测量技术的发展历程,对于广角体散射函数测量技术,从原理上大致可以分为单一探测器转动式、多个固定探测器阵列式以及面阵CCD成像式等3大类,对不同测量原理下的测量技术进行详细分析,并对广角水体体散射函数测量技术在海洋生物光学、气泡跟踪、水色遥感等方面的相关应用进展进行总结和归纳,并对未来广角水体体散射函数的发展趋势和应用前景进行展望。  相似文献   

大功率高频电波加热电离层中人工沿场不均匀体散射特性的理论与数值模拟研究          下载免费PDF全文

吕立斌  李清亮  郝书吉  吴振森 《地球物理学报》2018,61(6):2177-2185

大功率高频电波与电离层的相互作用会引起电子密度扰动，进而产生人工沿场不均匀体，其对无线电波特别是超短波信号有强的定向散射能力，可形成一种新型的超短波通信方式.基于各向异性介质的散射理论，首先通过求解电子密度扰动产生的附加极化势获得电子密度扰动散射方程，然后对电子密度扰动进行高斯自相关处理，并结合入射波/散射波与地磁场方向的空间几何关系，获得电子密度扰动的波数谱表达式，建立了人工沿场不均匀体的散射系数理论模型.利用模型对Platteville站实验中产生的人工不均匀体散射截面积进行了数值模拟，并通过与实测值对比验证了模型的正确性.根据人工沿场散射原理给出了利用其进行无线电信号传输的约束条件.重点仿真分析了人工沿场不均匀体的散射系数和散射覆盖区范围，结果表明：同等条件下，相对于高纬度地区，低纬度地区人工沿场不均匀体的散射系数小5~10 dB，但其散射覆盖区的地面范围大，东西向可达3000 km，南北向可达1500 km，完全可用于超短波信号的超远距离传输.本文结果为中低纬度地区开展相关实验研究提供了理论指导，对利用人工沿场不均匀体进行无线信号的超远距离传输应用研究具有重要意义.  相似文献   

层状半空间中周期分布凸起地形对平面SH波的散射   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

巴振宁  黄棣旸  梁建文  张艳菊 《地球物理学报》2017,60(3):1039-1052

提出了一种新的以层状半空间中周期分布斜线荷载动力格林函数为基本解的间接边界元方法,研究了周期分布凸起地形对平面SH波的散射问题.方法将散射波场分解为凸起内部散射波场和凸起外部散射波场.凸起内部散射波场通过在凸起闭合边界上施加虚拟斜线荷载产生的动力响应来模拟,而凸起外部散射波场则通过在凸起与半空间交界面上施加虚拟周期分布斜线荷载产生的动力响应来模拟.周期分布斜线荷载动力格林函数的引入,使得本文方法仅需针对一个凸起进行边界单元的离散和求解,便可完成问题的求解,避免了通过截断无限边界求解而引入的误差,方法具有较高精度的同时显著降低了求解自由度.文中通过与已有结果的比较,验证了方法的正确性,并以均匀半空间和基岩上单一土层中周期分布凸起为例进行了数值计算分析.研究表明,凸起间距对凸起地形间的动力相互作用有着显著的影响,同时层状半空间中周期分布凸起地形对SH波的散射与均匀半空间情况也有着显著的差别.  相似文献   

复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

管西竹  符力耘  陶毅  于更新 《地球物理学报》2011,54(9):2357-2367

复杂近地表引起来自深部构造的地震反射信号振幅和相位的异常变化,是影响复杂近地表地区地震资料品质的主要原因.本文采用边界元-体积元方法,通过求解含复杂地表的波动积分方程,来模拟地震波在复杂近地表构造中的传播.其中,边界元法模拟地形起伏和表层地质结构对地震波传播的影响;体积元法模拟起伏地表下非均质低降速层的影响.与其他数值...  相似文献   

Broadband Analytical Solution to the Scattering of Plane SV Waves by Circular Cylindrical Canyons     

Zhong Hui  Zhang Yushan 《中国地震研究》2011,25(1):13-27

Based on Fourier-Bessel series expansion of wave functions,an analytical solution to 2-D scattering ofincident plane SV waves by circular cylindrical canyons with variable depthto-width ratios is deduced in this paper. Unlike other analytical solutions,this paper uses the asymptotic behavior of the cylindrical function to directly define the undetermined coefficients of scattered waves,thus,avoiding solving linear equation systems and the related numerical computation problems under high-frequency incident waves,thereby broadening the applicable frequency range of analytical solutions. Through comparison with existing analytical solutions,the correctness of this solution is demonstrated. Finally, the incident plane SV wave scattering effect under circular cylindrical canyons in wider frequency bands is explored.  相似文献   

华北地区光合有效辐射的计算方法研究   总被引：6，自引：0，他引：6       下载免费PDF全文

白建辉 《气象与环境学报》2009,25(2):1-8

2004年9月—2006年10月,选择华北地区的4个观测站开展了太阳辐射（光合有效辐射PAR、可见光辐射VIS、总辐射Q等）、气象参数等的综合测量,得到了PAR、VIS等的变化特征,结果表明：PAR/Q、VIS/Q、PAR/VIS相对稳定,有明显的日、逐日和季节变化,并受到水汽、散射因子、云等因素的影响。2004—2006年禹城、栾城、香河、兴隆地区VIS/Q,PAR/Q和PAR/VIS的平均值分别为0.39,1.95 mol/MJ和4.97 mol/MJ;0.39,1.94 mol/MJ和4.95 mol/MJ;0.43,2.16 mol/MJ和4.97 mol/MJ;0.42,2.03 mol/MJ和4.89 mol/MJ。建立了计算华北地区实际天气PAR、VIS小时累计值的经验公式及PAR与VIS转换关系式,计算值与观测值符合得都比较好。考虑水汽和散射因子时,PAR、VIS计算值与观测值的相对偏差分别为13.0%、12.4%。由于某些站点可能缺少直接或散射辐射,也可以只考虑水汽因子,此时,PAR、VIS的相对偏差分别为13.2%、12.8%。对于PAR、VIS的传输和计算来说,水汽因子的作用最为重要;散射因子的作用虽弱于水汽因子,但也不应该忽视。  相似文献   

Scattering and intrinsic attenuation in Cairo metropolitan area using genetic algorithm     

《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2015

A total number of 46 local earthquakes (2.0≤ML≤4.0) recorded in the period 2000–2011 by the Egyptian seismographic network (ENSN) were used to estimate the total (Q_t⁻¹), intrinsic (Q_i⁻¹) and scattering attenuation (Q_sc⁻¹) in Cairo metropolitan area, Egypt. The multiple lapse time window analysis (MLTWA) under the assumption of multiple isotropic scattering with uniform distribution of scatters was firstly applied to estimate the pair of L_e⁻¹, the extinction length inverse, and B₀, the seismic albedo, in the frequency range 3–24 Hz. To take into account the effect of a depth-dependent earth model, the obtained values of B₀ and L_e⁻¹ were corrected for an earth structure characterized by a transparent upper mantle and a heterogeneous crust. The estimated values of Q_t⁻¹, Q_sc⁻¹ and Q_i⁻¹ exhibited frequency dependences. The average frequency-dependent relationships of attenuation characteristics estimated for the region are found to be: Q_t⁻¹=(0.015±0.008)f ^{(−1.02±0.02)}, Q_sc⁻¹=(0.006±0.001)f ^{(−1.01±0.02)}, and Q_i⁻¹=(0.009±0.008)f ^{(−1.03±0.02)}; showing a predominance of intrinsic absorption over scattering attenuation. This finding implies that the pore-fluid contents may have great effect on the attenuation mechanism in the upper crust where the River Nile is passing through the study area. The obtained results are comparable with those obtained in other tectonic regions.  相似文献   

Seismic inversion with generalized Radon transform based on local second-order approximation of scattered field in acoustic media          下载免费PDF全文

Wei Ouyang  Weijian Mao  Xuelei Li  Wuqun Li 《地震科学（英文版）》2014,27(4):433-439

Sound velocity inversion problem based on scattering theory is formulated in terms of a nonlinear integral equation associated with scattered field. Because of its nonlinearity, in practice, linearization algorisms (Born/single scattering approximation) are widely used to obtain an approximate inversion solution. However, the linearized strategy is not congruent with seismic wave propagation mechanics in strong perturbation (heterogeneous) medium. In order to partially dispense with the weak perturbation assumption of the Born approximation, we present a new approach from the following two steps: firstly, to handle the forward scattering by taking into account the second-order Born approximation, which is related to generalized Radon transform (GRT) about quadratic scattering potential; then to derive a nonlinear quadratic inversion formula by resorting to inverse GRT. In our formulation, there is a significant quadratic term regarding scattering potential, and it can provide an amplitude correction for inversion results beyond standard linear inversion. The numerical experiments demonstrate that the linear single scattering inversion is only good in amplitude for relative velocity perturbation ( \( \delta_{c}/c_{0} \) ) of background media up to 10 %, and its inversion errors are unacceptable for the perturbation beyond 10 %. In contrast, the quadratic inversion can give more accurate amplitude-preserved recovery for the perturbation up to 40 %. Our inversion scheme is able to manage double scattering effects by estimating a transmission factor from an integral over a small area, and therefore, only a small portion of computational time is added to the original linear migration/inversion process.  相似文献   

圆弧状多层沉积谷地在Rayleigh波入射下动力响应的解析解   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张郁山 《地球物理学报》2010,53(9):2129-2143

利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法,推导出了含任意多个圆弧状沉积层的谷地在Rayleigh波入射下二维稳态动力响应的解析解,分析了该级数形式解析解随截断项数的收敛问题,讨论了在获取该解析解的过程中,用于计算Rayleigh波自由场的有限Fourier级数的项数和用于模拟水平地表的大圆弧的半径对解的影响.研究结果表明,该解析解能够在一个非常宽的频带内收敛.最后,利用该解析解,在一个较宽的频带范围内,讨论了谷地中沉积介质的成层性,包括沉积层的层数、软弱夹层的存在及其厚度等因素对地面运动的影响.  相似文献