摘要：干旱区绿洲农业持续面临水资源短缺与土壤次生盐渍化双重挑战,准确获取土壤水分时空分布特征对维系农业可持续发展意义重大.探地雷达(ground penetrating radar,GPR)等地球物理探测方法已成为中尺度土壤水分监测的可行手段.然而,传统GPR方法在高电导率盐渍土中因电磁波衰减与散射导致探测性能下降,同时现有GPR早期信号研究多局限于均质或低损耗介质,对高盐分与空间异质性并存的绿洲农田环境缺乏系统性验证,严重制约了该方法在盐渍土水分反演中的推广应用.本研究通过构建基于椭圆随机介质的多尺度盐渍土模型,结合正演模拟与新疆绿洲棉田野外试验,量化对比了天线频率(250 MHz和 1000 MHz)与早期信号指标中载频振幅(carrier frequency amplitude,CFA)和平均包络振幅(average envelope amplitude,AEA)在盐渍土水分反演中的表现.结果表明:(1)两种早期信号方法在电导率高达 0.36 S/m的盐渍土中仍保持稳定反演精度(R2>0.60),证实了GPR早期信号方法在强盐渍环境中定量反演土壤水分的可行性;(2)基于早期信号的盐渍土水分反演精度对天线频率和介质异质性高度敏感,其中 250 MHz低频天线在 0～30 cm耕作层水分监测中表现出较好的深度适应性和抗干扰能力,而 1000 MHz天线对表层小尺度异质体的散射效应更为敏感;(3)CFA指标在低土壤水(<15%)条件下对介电常数变化有更高的灵敏度,而AEA指标在高含水量(>20%)环境中表现出更高的稳定性.本研究提出了针对不同土壤异质性程度和水分条件的GPR早期信号盐渍土水分反演指标优化策略,并通过野外试验验证了 250 MHz天线配合CFA、AEA指标在绿洲农田环境的应用可行性,为干旱区绿洲农业水盐精准管理提供创新技术支持.

摘要：南极冰盖对全球气候系统的调控作用愈发显著,其中大地热流(GHF)作为基底热状态的关键指标,了解其分布特征对研究动力学演化具有重要意义.南极洲GHF测量受限于极寒地质条件与高昂钻孔成本,已知的热流点仅有 52个.基于地质与地球物理数据估计的热流分布存在较大不确定性,无法解释基底的非线性传热过程.深度学习算法可以捕捉热流与不同数据特征的耦合关系,对稀疏数据的插值重构具有较高的预测精度.本研究构建了一种深度神经网络(DNN)与高维不确定性量化框架,用于预测南极洲GHF分布.通过将 4000多个全球热流观测点及 22类地质与地球物理特征参数(地壳厚度、重磁异常、莫霍面等)作为训练数据,对澳大利亚与南极已知热流点进行了测试对比.不确定性量化方法通过相关性、灵敏度和主成分分析重组训练集,结合DNN模型评估南极洲最佳热流分布.预测结果显示南极洲热流范围为 24～103mW/m2,平均值为 60.1mW/m2,与已知热流误差为 10.05%,其中甘布尔采夫冰下山脉表现出显著高热流异常(50～74mW/m2).通过不确定量化结果证实甘布尔采夫冰下山脉的高预测热流具有较高置信度.该模型解译了南极地壳热结构的空间异质性特征,预测结果可用于南极尺度的冰盖动力学或热力学模拟,为冰盖运动、冰下湖分布等研究提供了可靠的数据支持.

摘要：重非水相液体(dense non-aqueous phase liquids,DNAPLs)具有低溶解度、强挥发性和高致毒性等特点,修复难度较大.精确掌握DNAPLs的污染范围是合理设计修复方案的前提.非侵入式的激发极化法在污染场地表征方面有着很大的应用潜力.然而,目前对于DNAPLs的激发极化信号变化影响因素较多,通过实验室测量获取电信号通常耗时耗力,且数据测量噪声大,难以对污染范围进行精细刻画和表征.本研究通过砂柱批实验对DNAPLs污染土壤的电信号响应规律进行系统梳理,并提出一种基于数值模拟的DNAPLs污染砂柱的电信号响应分析方法.实验结果显示电解液电导率和水饱和度均与相位负相关,与电导率正相关.电解液电导率升高,引起孔隙水电导率的增加,双电层厚度被压缩,离子迁移率下降,极化强度降低.随着水饱和度的增加,相位值降低,电导率值增加.由于多孔介质内孔隙水的连通性增强,导电性增强,离子的迁移路径连续,电荷极化受阻,极化强度降低.相位值和电导率值都随着粉土含量的增加而升高,因为通过阳离子交换增强了表面电导率和极化效应.依托COMSOL Multiphysics与MATLAB平台,提出非饱和状态下的多孔介质复电导率模型,系统开展孔隙网络复电导率模拟,以验证和扩展实验结果.提出的复电导率模型实现了电信号的数值模拟,在不同电解液电导率、水饱和度和土壤类型下的模拟结果与实验结果趋势一致,并改进了砂柱测量噪声大、耗时长的缺点,计算的结果呈现更好的数据可对比性.本研究通过实验室测量与数值仿真相结合的方法,针对DNAPLs污染问题开展多维度研究.研究结果不仅为DNAPLs在多孔介质中的赋存形态、迁移路径及其空间分布特征的精细化刻画提供了理论与方法支撑,更对构建基于非侵入式技术的DNAPLs污染场地识别-监测-修复一体化技术体系具有重要的科学价值与工程实践指导意义.

摘要：硝酸盐污染因其存在普遍性、还原产物致癌率高等特点,受到高度重视.渗透式反应墙(permeable reactive barri-ers,PRB)作为一种高效低能耗的修复技术在硝酸盐污染修复方面有巨大应用前景.在普遍采用的墙体修复材料中,零价铁(zero-valent iron,ZVI)和活性炭(activated carbon,AC)材料对硝酸盐的修复具有较大潜力.然而,目前对PRB技术长期运行稳定性的研究不足,监测方法受限.激发极化方法因其对多孔介质的微观尺度性质变化更加灵敏的特点,更有助于表征PRB充填介质特征.因此,亟需探究基于激发极化方法的PRB运行性能监测技术.本研究聚焦ZVI-AC修复硝酸盐污染的反应机理,以及采用SIP技术监测ZVI-AC材料对硝酸盐污染物的修复过程的可行性,利用频率域激发极化方法(SIP)对零价铁和活性炭复合材料修复硝酸盐污染的过程进行监测,并结合水化学、电子扫描显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对修复效果进行综合分析.结果表明:(1)ZVI-AC能够发挥复合材料的协同增效作用,通过AC吸附ZVI的氧化产物,减少其在铁颗粒表面的附着,从而延长ZVI的使用寿命.(2)极化率能够伴随着硝酸盐去除率的降低,在0.6～0.7范围内持续下降,而归一化弛豫时间则与硝酸盐的去除剩余率和铁颗粒体积呈现正相关,具有很强的指示作用.实验成果对激发极化方法作为工程实践中为PRB提供低影响、长周期监测的技术手段提供了重要理论依据.

摘要：地下水作为全球战略性淡水资源,其运移机制直接影响生态系统稳定性、污染靶向修复及地热能开发等重大工程决策.然而,天然多孔介质(如含水层砂砾、裂隙岩体)普遍具有非均质拓扑结构与显著的跨尺度效应,使地下多相流动呈现出复杂的非线性行为.传统水文观测手段受限于空间分辨率,难以揭示孔隙尺度上的流动机制与相互作用过程.为突破上述瓶颈,本研究基于高分辨率CT扫描与微流控芯片技术,构建了一套非侵入式、可实现微米级分辨率的原位可视化实验平台,用于多孔介质中多相流动过程的动态观测与参数定量.实验系统测量了孔隙结构中流体饱和度分布、界面形貌演化及毛细压力变化,结果表明:(1)润湿性作为控制多相渗流行为的关键参数,其调控效应贯穿孔隙尺度的流体分布、界面形貌演化以及岩心尺度的渗流响应全过程.通过调节润湿性,可显著改变砂质多孔介质中流体的空间迁移路径与界面力学状态,进而引发流体界面结构重构与连通性变化.这些微观过程直接影响驱替效率与残余流体分布特征,最终导致相对渗透率响应特征的显著差异.(2)在不同润湿性、黏度比与流速条件下,多相流表现出多样化的流动模式及能量转化特征.润湿性、流速与黏度协同调控界面稳定性与功-能路径结构,尤其在毛细力向黏性力主导转变的临界区,外部功显著增加,界面能剧烈波动.此外,本文还评估了CT-微流控联合技术在多相渗流研究中的应用优势与技术挑战.研究成果为地下水污染修复、多相渗流效率提升等工程问题提供了关键微观机制支撑,展现了非侵入式高分辨率实验技术在环境与能源工程领域的广泛应用潜力.

摘要："绿闪"(ghost)是最新发现的一种中高层瞬态发光事件(transient luminescence events,TLEs)类型,由于其拍摄条件要求较高,可分析的观测数据较少且均为单站地基光学观测.基于现有资料可查的 7次ghost事件的地基观测,本文利用单站地基观测并结合星场定位估算ghost高度的方法,计算得到其中 5次ghost事件(其中有 2个ghost事件为同一母体雷暴)发生高度范围在 90到 100 km.目前所知ghost事件伴随两种不同的TLEs现象,即"红色精灵"(red sprite)或者"巨大喷流"(gigantic jet).通过ghost事件与这两种TLEs现象的伴随关系表明,ghost事件的发生可能与背景条件及雷暴放电过程中的强电场和能量释放密切相关.本文进一步分析了上述 7次ghost事件发生时的大气环境背景条件(如中性粒子密度、离子浓度和电子密度等),通过MSIS-E-90标准大气模型和国际参考电离层(IRI)模型得到中性粒子(O、N2、O2)密度廓线、离子(O2+和NO+)密度廓线和电子密度的分布情况,发现N2、O2 和电子密度的突变对ghost的发生有关键作用.这些突变可能为ghost发生提供了必要介质条件.本文还通过计算ghost发光区域空间范围的变化速率,发现其远远低于流光放电时的扩散率,因此推测ghost发光可能是辉光放电的一种形式.最后,本文分析ghost的母体雷暴发展特征,发现ghost事件通常发生在对流活动开始减弱的阶段,这一现象表明,ghost的产生可能与雷暴放电过程中的总体能量释放强度有关.在雷暴活动减弱阶段,虽然对流活动下降,但雷暴云顶的电场可能仍然较强,从而为ghost事件的发生提供了必要的能量条件.

摘要：断层浅部蠕滑常意味着偏低的地震风险(较少的应变积累),但鲜有观测.前人利用Sentinel-1和ALOS-2 雷达数据发现青藏高原西部的郭扎错断层存在浅部蠕滑现象,但形成机制尚不明确.其北侧曾发生 2008年于田MS7.3地震,对该断层的运动可能产生影响.本文利用时序干涉方法处理了2003-2010年的ENVISAT-1降轨雷达影像,获取了2008于田地震前、后的卫星视线向形变场.结果表明,2008年于田地震之前郭扎错断层两侧运动的差异不明显,震后才出现显著的左旋走滑运动.因此,我们认为郭扎错断层的浅部蠕滑可能是被 2008年于田MS7.3地震所触发的.本研究的结果有助于剖析产生断层浅部蠕滑的物理机制、评估青藏高原西部的地震风险等.

摘要：大洋板块俯冲带复杂的地震模式引发海沟外缘地震,揭示了板块俯冲带的周期性构造变形特征,在 2005年MW8.6尼亚斯地震破裂区巽他海弧附近多次发生海沟外缘地震.本文使用运动学波形反演方法(KIWI)获得了 2021年 5月14 日苏门答腊岛北部西海岸MW6.6地震事件的震源参数,确定了这次海沟外缘地震的发震断层面形态.KIWI算法允许配置两种类型的震源:用矩张量模型的六个分量描述剪切类型和用程函模型描述纯双力偶源类型.选择这种方法是因为它可以应用于不同的震源,也可以对实时监测的波形进行快速全矩张量解反演.地震数据来自于IRIS-IDA和Geofon GFZ数据库收录的 8个震中距 1000 km以内的宽频带地震台站波形.初始地震发震时刻和震中位置来自IRIS-IDA目录.反演过程中使用的理论地震波形是从KIWI工具函数数据库中获取的区域格林函数模型.得到的标量地震矩值为 1.18×1019 N·m,相当于矩震级MW6.6.震源参数为走向 140°、倾角 44°、滑动角-99°,质心深度 10.2 km,表明这是发生在海沟外缘区域的正断层型地震.浅源正断层型海沟外缘地震通常发生在板块浅部,节面倾角范围大多为 30°～60°.在俯冲带逆冲型大地震震源区,应力分布呈时间和空间上的周期性变化,正断层型海沟外缘地震通常发生在逆冲型大地震之后.由于板块内部黏性松弛和海沟斜坡区孔隙弹性等参数的影响,海沟外缘地震的发生时间间隔尚不清楚.2021年 5月 14日地震震源参数揭示了板块强耦合的巽他俯冲带周期性地震活动特点,海沟外缘地震的发生取决于地震周期性活动过程中板块弹性弯曲变形特征.

摘要：交换不稳定性广泛存在于工程和自然界中,被认为是木星磁盘内径向物质输运的主要机制之一.本文基于理想磁流体力学理论,考虑了木星内磁层基本物理参数(Feng et al.,2025),获得了未考虑局域近似(扰动波长远小于特征长度)条件下的木星内磁层交换不稳定性色散关系和不稳定判据;通过理论分析获得了木星内磁层交换不稳定性的主要增长模式与增长率.分析结果显示,在当前的参数条件下,在木卫一环内侧区域交换模式稳定;在木卫一环外侧存在交换模式不稳定区间,理论给出了不稳定性发生的空间位置.结果还表明,在木卫一环外侧的离心力与密度梯度共同驱动了交换不稳定性,而偶极磁场曲率与熵梯度对交换模式起致稳作用.当环向模数小于 10时,交换不稳定性增长率随环向模数增大而增长;当环向模数大于 10时,增长率趋于饱和.交换不稳定性增长率随径向模数增大而减小.理论分析获得的主导模式与数值模拟中增长率最大模式的环向模数(环向模数为m=13)接近.与文献Newcomb(1961)和Ferrière等(1999)的理论结果对比显示,本文推导获得的理论结果与Ferrière理论模型的不稳定区域基本一致,但是与Newcomb理论模型给出的木卫一外侧全区域不稳定的结果有差异.上述差异主要是因为Newcomb理论模型采用平板构型,未考虑弯曲磁场曲率制稳的影响.对比分析显示,理论结果获得的交换不稳定性主导模式(环向模数 13)的增长率与Ferrière理论模型增长率接近,这说明局域近似理论能较好地描述木星内磁层交换不稳定性增长过程.与数值模拟结果相比,理论分析获得的主导模式增长率偏高约一个量级.

摘要：临近空间是指地球大气层与太空之间的复杂过渡区域,其高度介于 20～100 km,包括平流层、中间层和低热层,是地球大气系统的重要组成部分.临近空间不仅受对流层小尺度扰动影响并且受到中高层大气行星波等影响,另外在该区域中存在大气动力学过程以及各层大气之间的物理化学作用,这使得对临近空间的研究变得困难.国内外学者应用机器学习与深度学习算法在空间物理领域进行了大量的研究,并取得了较好的成果.但由于大气环境的复杂多变,在临近空间中利用深度学习算法对环境温度进行预报的工作研究较少.研究临近空间的温度预报对理解大气动力学过程、大气跨圈层耦合以及分析大气波动有重要的科学意义.基于MERRA-2再分析数据集,本文采用卷积神经网络-长短期记忆网络(CNN-LSTM)算法对临近空间温度进行窗口为 7天的预报,其CNN部分能够有效提取空间特征,LSTM部分能够捕捉时间依赖关系.预报结果与原始数据相比,相对误差控制在 2%以内.在此基础上,对该算法在季节、高度和纬度上的敏感性展开研究.分析结果显示北半球夏季和秋季的预报效果更好,且在低纬度区域预报模型的准确性也较为可靠.

摘要：地震产生的动、静态应力变化可能进一步触发周边甚至远场断层发生地震,称为地震的动态和静态触发,研究这一物理过程对于地震预测和风险评估具有重大意义,因而成为近三十余年来学界持续关注和研究的重要领域.然而,如何有效区分动、静态两种触发模型在近场的触发作用贡献,以及如何解释动态触发的延时现象,则成为争论的焦点.对此,本文通过综合前人在相关领域的主要研究,得出以下主要结论:①静态触发是近场触发的主导机制,动态触发则在一定条件下可作为静态触发的补充机制,在满足特定的优势条件下参与近场触发.②可以采用库仑破裂模型与R-S Law两种模型模拟静态应力变化触发地震的发震时刻提前量,所得结果既具有一阶近似性,也具有二阶差异性.③动态延时触发现象则不能为传统的库仑破裂模型和R-S Law所解释,只能依照所处断层区域环境的不同,被不同物理过程(如流体作用等)和模型所解释,但最终往往仍需借由静态应力变化的作用来实现.④无论是理论模拟还是实验研究,都反映了动态触发的局限性,广泛观测到的动态触发现象所依赖的核心优势条件是动态应力变化幅度足够大或断层处于趋于破裂的极限状态(低有效正应力或临近构造加载的破裂极限);断层在何种程度上趋近于破裂极限状态,以及区域构造环境的不同(比如是否有沉积层)决定了不同地区动态触发阈值的大小;影响地震触发的因素还包括地震波频率,但地震波频率与动态触发阈值的相关性比较复杂,仍有较大争议.⑤此外,本文也讨论了人工注入流体诱发地震、地球固体潮触发地震和慢滑移事件的触发等现象,认为这些现象的触发规律与前述结论相适应.

摘要：大火成岩省(large igneous provinces,LIPs)在地壳生长、金属元素成矿、全球气候变化和生命演化等地质过程中发挥重要作用,目前研究集中于LIPs的地表地质记录,对同期形成的中下地壳侵入岩的认识还很有限.本文通过对比峨眉山LIP、西伯利亚LIP、中大西洋岩浆省的地质和地球物理资料,探讨LIPs岩浆通道系统对陆壳结构和全球气候的影响.受构造应力场、上覆岩石圈厚度以及壳幔相互作用差异性的影响,每个LIP可能都拥有独特的岩浆通道系统,并影响大陆岩石圈的动力学演化.地幔柱对岩石圈底部的热力学侵蚀可使岩石圈减薄,在区域远程拉张应力下,LIPs沿先存岩石圈薄弱带喷发,热弱化效应可促进岩石圈伸展,导致大陆裂解.如果LIPs远离板块离散边界或者处于挤压应力场,岩浆底侵和壳内侵入岩可提高壳幔耦合的程度和岩石圈强度,使克拉通保持长期稳定.LIPs的火山作用是驱动全球气候变化的重要因素之一,而岩浆侵位时与围岩的接触变质作用可能释放大量CO2 或者甲烷,从而加剧气候变化.LIPs的岩浆通道系统是连接深部地幔过程与地球表层系统的桥梁.识别和模拟LIPs的岩浆通道系统将为研究地幔柱-岩石圈相互作用、LIPs的成矿机制以及LIPs与全球气候变化和生物灭绝事件的关系提供新视角.

摘要："23.7"北京强降雨事件诱发了多处山洪泥石流地质灾害事件,造成了 33人死亡、18人失踪,经济损失巨大,引起了社会的广泛关注.当前地质灾害监测预警系统难以适应复杂环境下的灾害精准预警需求,发展精细化监测预警技术是山地灾害与工程灾变防控研究的热点和难点.本研究通过实地考察以及附近地震台站连续记录分析,确定了北京西山脚下的车耳营村山洪泥石流发生于 2023年 7月 31日 3点 36分(UTC+0时间),洪峰高度约 3.5 m.此次灾害事件激发的地震记录波形呈现纺锤形,持续时间较长约 100 min.本研究分别采用长短时间窗比值、统计学本福特定律以及基于频率特征检测的方法,分别对LQS台站记录的车耳营山洪泥石流事件波形进行识别.结果表明:传统的长短时窗比值判识方法,难以提出有效阈值区分背景噪声和长时间的山洪泥石流过程.基于统计学本福特定律的识别方法,在没有噪声阈值的情况下,难以识别灾害事件;根据背景噪声设置统计阈值的情况下,能够检测识别到灾害事件.基于质心频率的检测方法,有效地利用了高能量事件丰富的时频幅值变化,可以在没有先验信息条件的情况下,能够有效且准确地识别距离 1.5 km小型山洪泥石流事件.该方法提高了基于地震记录信号的地质灾害识别检测效率,有望在将来北京地区密集台网监测的情况下,为地质灾害防灾减灾系统提供新技术.

摘要：近期杨旭松等在 Nature期刊上发表论文(Yang et al.,2025),通过小安的列斯俯冲带下方地幔过渡带的接收函数研究,发现地幔过渡带中存在玄武岩的局部堆积,并首次揭示了大洋岩石圈内部成分不均一性对地幔过渡带成分非均一性的重要贡献.低密度的板内玄武岩异常为俯冲板片在地幔过渡带滞留提供了浮力,该研究对理解俯冲板片的深部运移过程具有重要启示意义.

摘要：北京时间 2000年 4月 9日 19时 58分,青藏高原东南缘林芝市波密县易贡地区发生大规模滑坡,造成约 8 km2的森林大范围受损,阻塞河道形成易贡湖.地震波形可以远程探测大规模滑坡事件的发生过程,有助于对滑坡事件的阶段性动力学参数进行定量分析.由于该事件规格大、能量强,使得易贡滑坡地震波形在远距离地震站上仍然有清晰的记录.本文利用中国地震台网宽频带地震台站波形数据对 2000年易贡滑坡的动力学过程进行了分析,发现该事件持续时长约 215 s,包括滑前启动阶段(约 65 s)、主要滑动阶段(约 90 s)和滑后调整阶段(约 60 s).滑前调整阶段持续时间相对较长,低频信号较弱,而高频信号由弱逐渐增强,指示滑坡起始阶段主要以碎屑崩塌为主.主要滑动阶段进一步分为加速滑动和减速滑动过程,加速滑动过程高频信号和低频信号振幅较大,地形坡度较陡,物质在扎木弄沟中加速下滑,加速约 35s后达到最大速度约 191 m/s,此时滑坡运动水平位移约 3.1 km;相比而言,减速滑动过程高频和低频振动信号由强转弱,对应滑坡滑床变宽、坡度变缓,滑坡速度不断减小至 0,约 90s后水平位移和垂直位移分别达到最大值约 6.0 km和 3.2 km.滑后调整阶段高低频信号振幅逐渐变弱,主要反映滑坡物质在扎木弄沟谷底部沉积.2000年易贡滑坡的体积和滑动速度明显大于青藏高原东南缘近期发生的其他滑坡事件,反映源区冰雪融水和降水导致沟谷沉积物下滑摩擦力减小,形成巨型堆积体,是易贡藏布河堵塞形成易贡湖的主要原因.

摘要：航空瞬变电磁(ATEM)中的天电噪声会对数据质量产生很大的影响,常导致数据质量的显著降低,因其随机性和能量幅值的不确定性,去噪难度较大.本文探讨了三种天电噪声的去除方法:小波分解重构法、α-trimmed均值滤波法和Hampel滤波器,并比较了它们在处理信号时的优势和应用场景.小波分解重构法的优势在于提供多尺度、多分辨率的信号分析,允许同时考虑信号的时间和频率特性,基函数的选择影响全局性和相位偏移,分解层数影响数据平滑程度,而阈值的设置则影响去噪的彻底性;α-trimmed均值滤波法通过移除窗口中的最大和最小值,使用剩余数据的平均值构建新数据体来实现去噪,具有自适应性;Hampel滤波器利用中位数和中值绝对偏差(MAD)定位异常值,能够针对性地去除噪声,尤其适合需要保留信号细节的场景.本文对Hampel滤波器进行了改进,在降低计算量的同时保证了异常值检测的准确性.本文通过模拟随机信号以及实测数据的测试,验证了三种方法的去噪能力,发现Hampel滤波器具有最佳的去除天电噪声的效果.

摘要：大地电磁(MT)法是一种广泛应用于地球物理勘探的核心技术,它常用于地质调查、资源勘探和地球动力学研究.然而,MT数据容易受到复杂噪声的干扰,这些噪声包括非线性和非平稳噪声,这显著降低了数据的质量和解释的准确性.传统的去噪方法,如稀疏表示和小波变换,虽然能够在一定程度上改善数据质量,但在应对多样化的噪声类型时,存在调参复杂、鲁棒性不足等局限性.为了解决这些问题,本文提出了一种基于逆自编码器和通道注意力机制的创新MT数据去噪方法.逆自编码器通过升维和降维过程,增强了捕捉复杂信号特征的能力,实现了高效的信噪识别与信号拟合;通道注意力机制通过动态调整特征通道权重,进一步提升了去噪精度.在此基础上,设计了一个端到端深度学习框架,用于处理复杂噪声环境中的MT数据.实验结果表明,该方法在多种噪声条件下均表现出优越的去噪性能.在相关系数(CORC)、归一化均方根误差(NRMSE)和信噪比(SNR)等指标上显著优于传统方法;此外,在视电阻率-相位曲线和电磁场极化方向分析中,本文方法展示了更高的鲁棒性和一致性.这表明,本文方法能够有效提高MT数据的质量和可解释性,为地球物理勘探提供了可靠的技术支持.

摘要：航空大地电磁法是一种测量天然电磁场的机载频率域电磁法,它具有探测深度大、测量效率高、受地形影响小、绿色环保等优点.本文简要介绍了航空大地电磁法的发展历史及其测量原理,在此基础上介绍了导纳张量的基本概念以及利用导纳张量进行航空大地电磁测量的工作方法,最后将其应用于复杂地形条件下的工程勘察中,结合反演电阻率和磁化率特征,实现了对岩体、断裂构造的有效探测.应用实例表明基于导纳张量的航空大地电磁法对地电边界敏感,可用于复杂环境区近地表和深层结构的探测.

摘要：选择合适的滑坡监测预警指标是实现科学预警的关键.为揭示滑坡发生前地磁扰动信号的特征与规律,探索利用地磁信号作为滑坡预警指标的可能性,本文选取了新磨村滑坡作为研究对象,利用互相关计算方法,分析滑坡附近的台站与其他台站的数据相关性,统计在观测时段内扰动信号出现的频次,判别滑坡地磁扰动现象,确定滑坡地磁扰动信号特征与规律.结果表明,新磨村滑坡发生失稳前出现了明显的地磁扰动现象,扰动信号在滑坡主滑方向一侧呈现较强的规律性,且以滑坡点附近出现连续磁扰动高相关性区域为特征.在滑坡发生前后地磁扰动异常信号长期存在,整体呈现滑坡失稳前出现频繁、滑坡失稳后迅速减少的特点,且与滑坡的变形破坏特征呈现强相关性.滑坡地磁扰动异常信号可被视为一种新的极具潜力的滑坡监测预警指标,用于搜索潜在滑坡的位置,探索突发滑坡的演变阶段,实现有效的滑坡预警.

摘要：挥发份(H2O、CO2 等)是控制地球内部多圈层系统物理-化学性质及动力学过程的关键因素,在板块构造、岩浆-成矿活动乃至地球宜居环境演化中发挥重要作用.由于挥发份会显著改变壳幔岩石的物理属性,结合地球物理深部探测与高温高压岩石物理实验是目前获取地球内部挥发份含量分布的主要手段.在诸多物理属性中,电导率对微量挥发份物质的存在及含量变化尤为敏感,因此利用大地电磁测深(MT)、地磁测深(GDS)等天然场源电磁探测获取的深部电导率结构可为约束壳幔挥发份含量分布提供关键观测约束.本文首先概述了主要天然场源电磁测深方法的基本原理及特性,并详细介绍了壳幔常见矿物/岩石及熔体的高温高压电导率实验结果,进而回顾了在不同地质构造背景下结合二者开展深部挥发份分布研究的典型案例.最后,本文对现有研究存在的不足及困难进行了总结和讨论,并进一步展望了未来的发展方向和潜在挑战.