DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 问题提出 人们通常对未来有着积极的期望和乐观的态度。研究发现，人们认为自己比他人经历消极将来事件的可能性更小，而比他人经历积极将来事件的可能性更大(Chambers & Windschitl， 2004; Sharot， Korn， & Dolan， 2011; Chambers， Windschitl， & Suls， 2003)，研究者将这种现象称为乐观偏差(optimistic bias)。人们对未来时间的表征是具有分段性的，有较近的未来也有较远的未来(黄希庭，1994)。有研究者采用主观时间距离指标也发现了乐观偏差现象，即人们倾向于认为积极事件将来发生在自己身上的时间距离更近；而消极事件将来发生在自己身上的时间距离更为遥远(Sharot， Riccardi， Raio， & Phelps， 2007; 尹天子，黄希庭，2017；尹天子，顾小稚，陈庆菊，吴倩；2017)。研究也证明，被试预期处于将来时间的积极的个人品质更近，当被试感到当前自我与将来成功更近比更远时对其评价的更为积极(Wilson， Buehler， Lawford， Schmidt， & Yong， 2012)。 乐观偏差是一个被广泛证实的现象，是个体对自我将来的积极表征，存在于个体的内隐层面(陈瑞君，2015；尹天子，2016)，但是也有一些群体并没有表现出这种现象，比如，抑郁者和焦虑者(Holmes， Lang， Moulds， & Steele， 2008)、自杀倾向者(MacLeod & Conway， 2007)、神经性厌食症者(Erikson， Hansson， & Lundblad， 2012)、边缘性人格障碍者(Janis， Veague， & Driver-Linn， 2006)等通常倾向于对将来自我产生较少的积极体验。但是目前对乐观偏差的个体差异性研究较少，尤其是对主观时间距离这一指标的研究较少。时间取向是个体的思维和行动偏好的时间方向。不同时间取向的个体对未来的关注程度是不同的。比如，现在取向的消费者难以考虑他们行为的结果，他们从事预防行为的可能性更小(Picone， Sloan， & Taylor， 2004)，倾向于贴现将来的健康风险(Kees， 2011)，未来取向较弱的个体较不关心未来和较不可能预期他们决策的结果(Steinberg et al.， 2009)，而未来取向水平较高的消费者更可能参与退休储蓄计划(Howlett， Kees， & Kemp， 2008)。从这些研究可以看出，不同的时间取向者对未来有着不同的关注和偏好程度，我们采用可能性这一因变量指标的研究显示，时间取向与对将来事件的可能性认知有关，而且气质性乐观在二者的关系中具有中介作用(尹天子，戚江丹，刘潇，录用)，那么这种关系是否也体现在对将来事件的时间距离认知这一指标上？本研究旨基于主观时间距离这一指标，探讨大学生的时间取向与其对将来事件时间认知的关系，以及气质性乐观在二者的关系中是否具有中介作用。
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user: 2. 研究对象 在大学生群体中随机发放问卷900份，删除作答不完整及有规律作答等无效问卷，回收有效问卷851份，回收率94.6%。其中男生238名，女生613名。理工类专业645名，文史类专业206名。年龄范围17~23岁，平均年龄19.78 ± 2.65岁。
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user: 3. 研究工具 3.1. 时间取向量表 采用Zimbardo和Boyd (1999)编制的津巴多时间取向量表(Zimbardo Time Perspective Inventory， ZTPI)，该量表共有56个题目，包含5个时间取向维度：消极过去取向，享乐现在时间取向，未来时间取向，积极过去取向和宿命现在时间取向。采用5点等级计分，将反向计分题目的分数转换以后，分别将各个时间取向的题目分数相加，然后除以各个时间取向相应的题目数，可算出每种时间取向的平均分，分数越高表明该时间取向的水平越高。 3.2. 生活事件量表修改版 采用Weinstein (1980)编制的生活事件量表，包括24个生活事件，其中积极事件和消极事件各12个。反应方式为事件发生的时间距离判断，采用5点等级计分，1表示极近于他人，3表示自我-他人相同，5表示极远于他人。如果对积极事件发生时间距离的判断显著小于3，以及对消极事件发生时间距离的判断显著大于3则表明存在乐观偏差。 3.3. 生活定向问卷修订版 采用生活定向问卷修订版(LOT-R) (Scheier， Carver， & Bridges， 1994)测量气质性乐观。该量表共有6个题项(其中3个题项为反向计分)，采用5级计分，分数越高表明气质性乐观水平越高。
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user: 4. 研究结果 4.1. 共同方法偏差的控制与检验 由于是采用问卷法进行的研究，基于所采集的数据，采用Harman单因子检验法对本研究中的共同方法偏差进行检验，结果显示有25个因子的特征值大于1，其中特征值最大的因子解释的方差变异量为7.75%，低于40%的临界标准。因此，本研究中的共同方法偏差并不严重，不会对本研究结果造成显著干扰。 4.2. 时间距离判断的结果分析 对每个事件的时间距离判断结果进行单样本t检验(检验值3)，事件5、7、11、23和24的时间距离判断与3没有显著差异(ps > 0.05)，其他事件的时间距离判断均与3具有显著差异(ps < 0.01)，由于生活事件量表编制时间较久，而且在乐观偏差研究中主要用来研究事件发生概率，有些事件不适于用来研究事件发生的时间距离，比如活过80岁(事件7)、冬天不会生病(事件23)等，因此将此类事件删除。对积极和消极事件发生的时间距离判断结果进行单样本t检验(检验值3：自我与他人相同)，结果显示，对消极事件发生时间距离的判断显著大于3 (t 850 = 22.755，p < 0.001)，对积极事件发生时间距离的判断显著小于3 (t 850 = −4.993，p < 0.001)，积极和消极事件发生时间距离的判断存在显著负相关(r = −0.158，p < 0.001)，说明被试对积极和消极将来事件发生时间距离的判断存在乐观偏差。 4.3. 相关分析 对时间取向各维度、时间距离判断以及气质性乐观进行Pearson相关分析。结果显示(见表1)，气质性乐观与积极事件的时间距离判断存在显著负相关(p < 0.001)，与消极事件的时间距离判断存在显著正相关(p < 0.001)。消极过去取向、宿命现在取向与消极事件时间距离判断存在显著负相关(ps < 0.05)，未来取向与消极事件时间距离判断呈显著正相关(p < 0.001)；宿命现在取向与积极事件的时间距离判断存在显著正相关(p < 0.001)，未来取向与积极事件的时间距离判断存在显著负相关(p < 0.01)；积极过去取向、未来取向与气质性乐观有显著正相关(ps < 0.001)，消极过去取向、宿命现在取向与气质性乐观存在显著负相关(ps < 0.001)。 Table 1 Descriptive statistics and correlation matri 1 2 3 4 5 6 7 1 1 2 0.091 ** 1 3 0.314 *** 0.292 *** 1 4 0.378 *** 0.017 0.331 *** 1 5 0.063 0.341 *** 0.150 *** −0.152 *** 1 6 −0.070 * 0.026 −0.048 −0.173 *** 0.136 *** 1 7 0.033 −0.066 −0.032 0.163 *** −0.098 ** −0.158 *** 1 8 −0.163 *** 0.222 *** 0.038 −0.268 *** 0.221 *** 0.176 *** −0.126 *** 表1. 描述统计与相关矩阵 注：1消极过去取向，2积极过去取向，3享乐现在取向，4宿命现在取向，5未来取向，6消极事件时间距离，7积极事件时间距离，8气质性乐观。 * p < 0.05， ** p < 0.01， *** p < 0.001。 4.4. 乐观在时间取向与乐观偏差间的多重中介效应检验 采用Hayes和Preacher的非参数百分位Bootstrap法(重复取样1000次，置信区间为95%)检验气质性乐观在时间取向各维度与将来事件时间距离判断间的中介效应。 中介效应检验结果显示(见表2)，气质性乐观在消极过去取向与消极将来事件时间距离判断关系中具有负向的完全中介效应，在消极过去取向与积极将来事件时间距离判断关系中具有正向的完全中介效应；气质性乐观在宿命现在取向与消极将来事件时间距离判断关系中具有负向的部分中介效应，在宿命现在取向与积极将来事件时间距离判断关系中具有正向的部分中介效应；气质性乐观在积极过去取向与消极将来事件时间距离判断关系中具有正向的完全中介效应，积极过去取向与积极将来事件时间距离判断关系中具有负向的完全中介效应；气质性乐观在未来取向与消极将来事件时间距离判断关系中具有正向的部分中介效应，未来取向与积极将来事件时间距离判断关系中具有负向的部分中介效应。 Table 2 The mediating role of optimism in the time perspective and the temporal distance judgement of future event c 95% CI c′ 95% CI a*b 95% CI 下限 上限 下限 上限 下限 上限 X 1 M Y 1 −0.0102 * −0.0199 −0.0005 −0.0062 −0.0159 0.0035 −0.004 ** −0.0068 −0.002 X 2 −0.0059 −0.0142 0.0023 −0.0068 −0.0149 0.0014 0.0008 −0.0007 0.0026 X 3 −0.0307 ** −0.0425 −0.019 −0.0241 ** −0.0362 −0.012 −0.0066 ** −0.0108 −0.0035 X 4 0.0045 −0.0072 0.0161 −0.0024 −0.0142 0.0093 0.0069 *** 0.0041 0.0108 X 5 0.0219 *** 0.0112 0.0326 0.0164 ** 0.0056 0.0273 0.0054 *** 0.0029 0.0089 X 1 M Y 2 0.0035 −0.0036 0.0106 0.0014 −0.0058 0.0085 0.0022 ** 0.0009 0.0041 X 2 −0.0029 −0.0089 0.0032 −0.0025 −0.0085 0.0036 −0.0004 −0.0015 0.0003 X 3 0.0212 *** 0.0126 0.0299 0.0181 *** 0.0092 0.0271 0.0031 * 0.0007 0.006 X 4 −0.0084 −0.0169 0.0001 −0.0051 −0.0138 0.0036 −0.0033 ** −0.0059 −0.0013 X 5 −0.0115 ** −0.0194 −0.0036 −0.0087 * −0.0167 −0.0006 −0.0029 ** −0.0054 −0.001 表2. 气质性乐观在时间取向与将来事件时间距离判断间的中介作用 注：X 1 表示消极过去取向，X 2 表示享乐现在取向，X 3 表示宿命现在取向，X 4 表示积极过去取向，X 5 表示未来取向，M表示气质性乐观，Y 1 表示消极事件时间距离判断，Y 2 表示积极事件时间距离判断；a * b表示中介效应值。
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user: 5. 讨论 本研究采用时间距离判断这一因变量指标考察乐观偏差现象，以及时间取向与气质性乐观、乐观偏差的关系。研究结果显示，在对将来事件时间距离判断上，被试对积极和消极将来事件的时间距离判断均表现出了乐观偏差现象，尤其是对于消极事件的时间距离判断为发生的时间距离更为遥远，积极事件发生的时间距离更为接近。这也再一次验证了乐观偏差现象的稳定性，与以往研究的结果是较为一致的(Sharot， Riccardi， Raio， & Phelps， 2007; 尹天子，黄希庭，2017；尹天子，顾小稚，陈庆菊，吴倩，2017)。 本研究结果显示，气质性乐观与消极事件时间距离的判断呈显著正相关，与积极事件时间距离的判断呈显著负相关，也就是说，气质性乐观水平越高的被试倾向于认为消极事件发生的时间距离越遥远，而积极事件发生的时间距离越接近。以往研究显示，气质性乐观水平与乐观偏差有关，气质性乐观水平越高的被试乐观偏差程度越大(陈瑞君，2014)。以往研究主要采用概率指标来衡量乐观偏差水平，即事件发生的可能性。结合以往研究说明，气质性乐观水平高的个体在事件发生的概率及时间距离上均表现出乐观偏差，他们倾向于认为积极事件发生的概率更高，发生的时间更接近，而消极事件发生的概率更低且发生的时间更远。气质性乐观与时间取向各维度的相关关系中，与消极过去取向、宿命现在取向有显著负相关，与积极过去取向和未来取向有显著正相关，与享乐现在取向没有显著的相关关系。这说明，积极过去取向和未来取向得分越高的个体，其气质性乐观水平也越高；而消极过去取向和宿命现在取向个体通常伴随有一些消极的情绪，其气质性乐观水平较低。 时间取向与积极、消极事件时间距离判断的相关分析结果表明，宿命现在取向与消极将来事件时间距离的判断存在显著负相关，与积极将来事件时间距离的判断存在显著正相关；未来取向与消极将来事件时间距离的判断存在显著正相关，与积极将来事件时间距离的判断存在显著正相关。时间取向是个体对不同时间的认知偏好，本研究结果也表明，不同时间取向的个体表现出不同的乐观偏差特点，在时间取向各维度中，宿命现在取向者倾向于认为消极事件发生的时间距离较为接近，而积极事件发生的时间距离较为遥远；而未来取向者的思维和行动都会指向未来，他们更关注未来，也相信当前的行为会对未来有影响，他们表现出更高水平的乐观偏差。中介效应检验结果显示，气质性乐观在宿命现在取向、未来取向与将来事件时间距离判断关系中呈部分中介作用，如果宿命现在取向者的气质性乐观水平较高，那么他们也可能会具有较高水平的乐观偏差，而即便是未来取向者，但是如果他们的气质性乐观水平较低，则其乐观偏差水平也较低。消极过去取向和积极过去取向者与乐观偏差没有显著的相关关系，气质性乐观在二者的关系中具有完全中介作用。从这一结果可以看出，在时间取向的各维度中，对现在和将来的时间认知会影响个体的乐观偏差水平，对过去的时间态度对将来事件发生时间距离认知的影响较小。乐观者通常对未来有积极期待(郝亚楠，宋勃东，王岩，张钦，郎越，2016)，因而不同时间取向者的乐观偏差水平均受到气质性乐观的影响。由此也可以看出，气质性乐观可能是乐观偏差产生的一个重要因素，对于未来缺乏积极体验的个体可以通过培养其积极乐观心态来提升他们对未来的期望。
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user: 6. 结论 本研究得出以下结论：气质性乐观与将来事件时间认知有显著相关；积极过去取向、未来取向与气质性乐观有显著正相关，消极过去取向、宿命现在取向与气质性乐观存在显著负相关；宿命现在取向、未来取向与将来事件时间认知有显著相关；气质性乐观在消极过去取向、积极过去取向与将来事件时间认知的关系中具有完全中介效应，在宿命现在取向、未来取向与将来事件时间认知的关系中具有部分中介效应。
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user: 摘 要 利用micaps、自动站、多普勒雷达、卫星等资料对2019年5月17日廊坊地区一次强对流暴雨天气过程进行分析。结果表明：该次过程是一次非典型环流形势下的午后垂直热对流，地面辐合线和阵风锋是该次过程的触发机制，925 hPa θse能量锋区是本次强对流系统发生发展的重要强迫因子，边界层东南风急流为对流发展提供了充足的水汽输送，低层气旋性辐合、逆风区有利于风暴的维持和加强。 关键词 :强对流暴雨，辐合线，θse能量锋区，逆风区 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 强对流天气是廊坊主要灾害性天气之一，廊坊强对流天气的发生具有明显的季节性分布特征，每年的春末夏初(5~6月)是廊坊强对流天气多发的季节。强对流天气一般具有发展突然、局地性强、破坏力大等特点，容易对农业生产和人民生活造成严重危害。廊坊位于京津走廊，是京津两地重要的农产品生产供应基地，强对流天气对设施农业的破坏常给廊坊带来巨大的经济损失，2016年6月10日傍晚廊坊市出现短时强降水、雷暴大风、冰雹等强对流天气，共导致3.52万人口不同程度受灾，城市内涝严重，香河县农作物受灾严重，农作物受灾面积达3515.23公顷，成灾面积2315.75公顷，直接经济损失共计3126万元。并且据统计，2000~2015年廊坊暴雨洪涝、冰雹和雷电造成灾情的站次总和占历年灾情总站次的61.7%，因此做好强对流天气的预报预警服务工作，有着重要意义。 强对流天气一直是天气预报中的重点和难点，一直以来气象工作者对此方面做了大量研究 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，其中杨晓亮等 [ 6 ] 研究表明，高、低空急流及其耦合条件下急流和暴雨相互作用是2008年7月18日河北东北部局地暴雨的成因；白先达 [ 7 ] 通过对桂林地区雷雨大风过程的分析得出，桂林地区雷雨大风总对应着回波带中的强回波中心或午后分散孤立发展旺盛的对流回波单体；丁永红 [ 8 ] 指出2005年5月30日横扫华北、东北大部地区的强对流天气过程，是在高低层有高空急流和低空急流，低层有暖湿舌伸展，中层有干舌叠加在低层湿舌之上和大范围存在对流不稳定层结等诸多有利的温湿条件和动力条件下发展起来的；张芹 [ 9 ] 对2016年6月13~14日发生在山东的一次飑线天气过程进行综合分析，得出此次过程是东北冷涡背景下接连两次飑线影响而产生的，地面中尺度辐合线是触发不稳定能量释放的重要机制；尽管以数值预报模式及资料同化技术为标志的现代天气预报技术的发展极大地提高了天气预报的预报可用时效和气象要素预报的精细化水平，但是，对以突发性、局地性为特征的强对流天气的预报能力依然十分有限。近年来，由突发性暴雨、雷电、大风所导致的次生灾害及严重人员伤亡事件的多发频发，成为气象防灾减灾关注的重点问题之一，提高强对流天气监测预警能力面临新的要求和挑战 [ 10 ] 。
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user: 2. 过程简述 2019年5月17日傍晚到夜间廊坊中北部地区出现一次局地强对流暴雨天气过程。17日傍晚16时左右开始，廊坊自北向南陆续出现短时强降雨，局地伴有雷暴大风、冰雹等灾害性天气，降雨持续到18日凌晨04时左右。降雨区平均雨量为31.6 mm，其中廊坊市区中北部、固安中北部，以及香河和永清部分乡镇达到50~80 mm，三河和大厂普遍为10~30 mm，其余地区多在10 mm以下，最大雨量102.8 mm出现在廊坊市区西环路。降雨过程中最大风速21.0 m/s，达到9级风力，位于白家务国家气象观测站，市区最大风速17.1 m/s，北三县(三河、大厂、香河)、市区、固安局地出现冰雹，观测站记录的最大冰雹直径为13 mm，出现在三河，市区最大冰雹直径8mm，具体情况见表1，图1。 Table 1 The weather phenomena from 16:00 on 17 May 2019 to 04:00 on 18 May 201 站点 三河 大厂 香河 固安 市区 永清 霸州 文安 大城 降雨量(mm) 17.7 19.4 43.4 61.1 67.1 6.6 5.7 0 0 最大冰雹直径(mm) 13 9 9 6 8 // // // // 最大风速(m/s) 8.7 12.9 9.7 7.5 17.1 10.9 9.1 9.1 11.5 表1. 2019年5月17日16时至18日04时天气实况 图1. 2019年5月17日16时至18日04时廊坊市降雨量及冰雹、大风分布 图2可知，降水自16:00左右开始，首先出现在三河和大厂，之后自北向南影响市区以及固安等地，主要降水时段集中在20:00~0:00，市区国家站最大小时雨强54.7 mm/h，过程最大小时雨强81.5 mm/h，位于市区西环路泵站。 图2. 2019年5月17日15:00~18日07:00廊坊各站小时降雨量 整体来看，本次过程具有突发性、分散性、局地性、降水强度大、时段集中和天气复杂的特点。此次强降水过程导致城市内涝严重，部分路段积水较深甚至造成断交。大风、冰雹使农业生产受损严重，对房屋、车辆、树木等也有一定影响。据统计，本次强对流天气共造成三河市273.7公顷小麦、玉米等农作物受灾，直接经济损失约69.9万元。
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user: 3. 环流形势分析 图3是17日08时环流形势，500 hPa上亚洲高纬地区为宽广的槽区，中纬地区为平直西风环流，西风带中有短波槽扰动，500 hPa风速较小，河北上空温度平流不明显。700 hPa有弱切变存在，t-td在15℃左右，湿度条件差。850/925 hPa形势类似，受暖脊控制，风速小，4 m/s，无急流，因此整层垂直风切变较小。850 hPa比湿在3 g/kg左右，有干舌伸向河北南部，925 hPa上有湿舌，850 hPa干舌位于925湿舌之上，上干下湿，为不稳定性层结。200 hPa廊坊位于急流轴左侧，地面气压场上为鞍形场，有地面辐合线和冷锋。 图3. 2019年5月17日08时500、700、850、925 hPa环流形势 根据2000年以后廊坊出现的强对流天气个例分型，廊坊发生强对流过程的高空影响系统类型主要分为北涡南槽型、短波槽型、西北气流型和横槽型。其中，出现次数最多的是北涡南槽型，占43.1%，但本次过程不属于以上任何一种，因此是一次非典型环流形势下的强对流暴雨天气过程 [ 11 ] 。 对各家数值模式和本地主观预报17日08时起报的24 h降水预报进行检验，表2是一般性降水和暴雨的预报准确率。可以看到，一般性降水的预报准确率均偏低，普遍在30%以下，中央台最低为4.17%，Rmaps的准确率最高也只有39.51%，暴雨则全部漏报。说明类似于本次非典型环流形势下的局地垂直热对流过程的可预报性差，预报难度大，数值产品对于此类局地突发性强对流天气的把握不准。也就是说，常规短期预报只能预报出强对流发生发展的大概趋势和区域，不能确切预报出其发生的地点、时间和强度，要做好此类预报还是需要加强短时临近预报和对数值预报的订正。 Table 2 The accuracy of numerical models and subjective forecast 预报准确率(%) 本地 中央台 EC 福建MOS 河北MOS Rmaps 17日08时起报 一般性降水 10.64 4.17 34.43 10.64 28.51 39.51 暴雨 0 0 0 0 0 0 表2. 各家数值模式和本地预报准确率
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user: 4. 物理量场诊断分析 4.1. 水汽条件 持续不断的水汽输送是强对流发生发展的重要条件，从廊坊比湿垂直剖面来看(图4)，水汽主要集中在925 hPa以下，925 hPa以下比湿在10 g/kg以上，满足廊坊本地的暴雨指标，925 hPa之上等比湿线密集，比湿迅速减小，850 hPa在4 g/kg左右，上干下湿，层结不稳定；其次，从水汽通量散度的垂直剖面来看，17日之前整层水汽通量散度也很小，说明整层水汽输送较小，没有天气尺度的水汽输送。并且从大气可降水量来看(图5)，17日20时廊坊地区的大气可降水量只有30 kg/m 2 左右，不满足本地的暴雨指标，因此短期预报中当天没有考虑大的降水，导致此次过程漏报。 图4. 5月16日20时~18日20时比湿、水汽通量散度垂直剖面 图5. 2019年5月17日20时大气可降水量(单位：kg/m 2 ) 4.2. 不稳定条件 5月17日08时廊坊850 hPa与500 hPa温差为34℃，河北本地指标当(T850-500) > 28℃时，就表明有强的位势不稳定，并且从红外云图来看(图略)，白天河北大部为晴空区，辐射升温有利于午后热对流出现，Tmax = 33℃，接近当天的对流温度35℃，说明午后出现局地热对流的可能性大。图6为5月17日08时北京探空，可以看到925 hPa和1000 hPa之间为浅薄湿层，850 hPa和500 hPa附近分别有两个喇叭口，上干下湿，层结不稳定，925 hPa附近有逆温层存在，逆温层使低层增暖增湿，并贮存能量，加大层结不稳定度；低层大气接近干绝热递减，且具有一定的Dcape，利于雷暴大风出现；0℃层高度3.8 km，−20℃层高度6.4 km，高度适宜，利于冰雹出现；08时CAPE = 1113 J/kg，14时修订后在2000 J/kg以上，能量条件有利；K = 12℃，SI = 4.39℃，对流指数相对较小，0~6 km垂直风切变为10 m/s，相对较小，不利于雷暴的加强和转换。综合分析探空资料，本次过程是一次雷暴大风、冰雹和短时强降水的综合性强对流天气过程。 图6. 2019年5月17日08时北京温度对数压力图 图7. 5月17日08时925 hPa θse、5月16日20时~18日20时θse垂直剖面 θse假相当位温，又称绝热相当位温，能同时表征大气的水汽和热力状况，从图7来看，17日08时在河北北部地区形成等θse的密集带，也就是能量锋区，能量锋区内有丰富的水汽和能量的聚集，另外等θse的密集带附近也是强上升运动区，强对流天气一般出现在等θse的密集处的高温高湿区中。从垂直剖面来看17日20时，850 hPa以下θse有显著增加，低层假相当位温的显著增加可以造成很强的对流不稳定。并且根据李江波等 [ 12 ] 分析，850 hPa θse密集区的高能舌与强对流天气有很好的对应关系，θse能量锋区是本次强对流系统发生发展的重要强迫因子。 4.3. 触发机制 逆温层的存在使得低层积聚了大量水汽和能量，一经触发，严重的对流性天气就会发生。午后从地面加密风场来看(图8)，有辐合线存在，地面辐合线是重要的触发条件之一，17日16:00到19:00，辐合线自北向南移动，先后在张家口、北京、廊坊与北京南部山区交界触发了对流云，辐合线的位置与对流云带的位置基本一致，并且对流云团在北京南部生成后，雷暴前沿有阵风锋移出，在阵风锋和地面辐合线相遇的地方，激发了新的对流并使原来的对流风暴加强，因此地面辐合线和阵风锋是本次过程的触发机制。 图8. 5月17日19时地面加密风场
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user: 5. 雷达资料分析 分析前期条件，低层高温高湿，有能量积累，午后经地面辐合线触发后，产生垂直热对流，并在阵风锋作用下加强，这类强对流天气系统尺度小、生命史短、突发性强，常规观测资料时空分辨率低，而多普勒雷达产品的时空分辨率相对较高，可以进一步分析雷暴的内部组织和结构。 从北京雷达回波演变来看(图9)，17日16时18分，先是在顺义生成回波，回波发展迅速，到16时30分移入三河西部，之后范围进一步扩大到北三县，强回波在北三县持续将近4个半小时，最大反射率因子65 dBz，北三县均观测到冰雹，最大冰雹直径13 mm。市区19时左右在地面辐合线的触发下生成回波，后在阵风锋作用下迅速加强为超级单体，受其影响，市区出现54.7毫米/h的短时暴雨，并在19:52观测到冰雹，直径8 mm，冰雹持续时间52分钟，据统计，廊坊冰雹持续时间普遍在30分钟以下，30分钟以上的冰雹极为罕见，仅占1.18%，并出现17 m/s以上的大风，21时左右强回波主体西移到固安，固安最大小时雨强30.9毫米/h，此外永清和霸州也出现分散性降水，22时后北三县降水基本结束，18日04时全区降水结束 [ 9 ] 。 图9. 各个时次北京雷达1.5˚仰角反射率因子图 19时54分2.4˚和4.3˚仰角反射率因子上出现三体散射长钉特征(图10)，2.4˚仰角上最大反射率因子70dbz，回波呈块状，结构紧密，为积状云降水，低层0.5˚和1.5˚仰角上有反射率因子梯度大值区，并能看出明显的钩状回波和有界弱回波区特征，抬高仰角有回波悬垂结构的特点，这些都表明此时风暴已发 图10. 19时54分北京雷达R19 0.5˚/1.5˚/2.4˚/4.3˚仰角反射率因子 展成为超级单体 [ 13 ] 。图11是19时54分北京雷达反射率因子剖面和风暴趋势，可以看到超过55 dbz的回波在10 km以上，回波顶高在15 km左右，回波悬垂特征明显，中低层有有界弱回波区(BWER)，并且强回波即将及地，风暴趋势上，19时30分，VIL出现跃增，超过30 kg/m 2 一个体扫，“三体散射”、强回波及地、VIL跃增均对冰雹有很好的指示意义，并且冰雹、大冰雹出现概率都达到100%，此时应及时发布冰雹预警，事实上市区19时52分时观测到冰雹，而当探测到“三体散射”再发预警，已经滞后，因此要综合判断识别冰雹的各种回波特征，及早发布预警，预警越早及时准确发布，就能避免更多的人员财产损失。 图11. 19时54分北京雷达反射率因子剖面和风暴趋势 此外，由图12来看，19:54分0.5˚速度图上有气旋性辐合和逆风区，在靠近雷达一侧辐散，远离雷达一侧辐合，强降水出现在辐合区一侧。根据梁红等 [ 14 ] 研究，逆风区是前侧为辐合上升，后侧为辐散下沉的涡管，当回波进入逆风区时，往往要加强，并且逆风区和强回波中心、强降水中心是相对应的。逆风区和气旋性辐合区的存在说明低层有强的径向辐合，低层径向辐合有利于风暴的维持和加强，利于风暴发展成为强的对流单体，并且逆风区对未来回波的变化有一定的指示意义 [ 15 ] 。 图12. 19时54分北京雷达V27 0.5˚/2.4˚/4.3˚/6.0˚仰角径向速度 图13是北京雷达19:00~21:00垂直风廓线，可以看到19时24分左右降水开始，降水开始前整层风速较小，3 km处风速在6 m/s左右，垂直风切变也较小，不利于强对流风暴的发展；而降水开始后，在降水物的拖曳作用和蒸发冷却形成的冷而重的下沉气流的双重作用下，风速随之增大，0~6 km垂直风切变增大到20 m/s以上，并且边界层东南风风速达到急流强度，在急流强有力的水汽输送作用下，水汽在暴雨区聚集辐合上升，形成此次短时暴雨。 图13. 北京雷达5月17日19:00~21:00垂直风廓线产品
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user: 6. 结论 1) 本次过程是一次午后垂直热对流，具有分散性、局地性、降水强度大、时段集中和天气复杂的特点； 2) 廊坊强对流天气的高空影响系统类型主要分为北涡南槽型、短波槽型、西北气流型和横槽型，本次过程的环流形势不属于廊坊强对流天气分型中的经典类型，是一次非典型环流形势下的强对流天气过程，具有一定的预报难度； 3) 地面辐合线和阵风锋是该次过程的触发机制，925 hPa θse能量锋区是本次强对流系统发生发展的重要强迫因子，边界层东南风急流为对流发展提供了充足的水汽输送； 4) 主要影响系统是中小尺度对流系统，在北京雷达上探测到“三体散射”长钉、逆风区、中气旋、钩状回波、回波悬垂等特征，低层气旋性辐合、逆风区的存在有利于风暴的维持和加强。
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user: 摘 要 结合日本核泄漏事件启示，从地质构造背景、新老构造演化史、地层岩性、地质构造各方面入手研究，通过详细调查研究，对漳州核电站的近区域范围开展断裂活动性鉴定，对其备选厂址附近范围开展能动断层鉴定，综合评价漳州核电站刺仔尾备选厂址的适宜性建设问题。 关键词 :断裂，构造，能动断层 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2007年7月，日本新潟发生6.8级地震，震中距离柏崎·刈羽核电站仅9 km，此次地震引起的地震动超过了柏崎·刈羽核电站的设计基准，这是历史上发生的对正在运行的核设施影响较大的一次地震。2011年3月，日本东北部海域发生了里氏9.0级地震，福岛第一核电站损毁极为严重，大量放射性物质泄漏到外部，结果迫使福岛周边民众被迫撤离。这两次地震的发震构造均为活动断层，其中，柏崎·刈羽核电站附近发生6.8级强震，与附近发震构造调查不充分，并低估了发震构造的规模有关 [ 1 ]。核泄漏事件表明，在核电厂地震安全性评价中，应进一步重视和加强对地震构造的鉴定。 现阶段国内针对一般场地的构造与地震安全性评价，主要开展区域地震构造背景分析和近区域主要断裂活动性鉴定工作 [ 2 ]，考虑到本项目的工作等级和重要性，除对厂址周围不小于25 km的近区域范围开展断裂活动性鉴定工作外，还对厂址周围不小于5 km的厂址附近范围内是否存在能动断层作出确切评价。国电福建漳州核电站备选厂址位于云霄县列屿镇刺仔尾，处于福建漳州市东南部沿海，根据中国地震动参数区划图，厂址位于九龙江7级大震潜在震源区内 [ 3 ]，区内存在九龙江活动断裂带，查清活动断层是否延伸到近区域内，以及厂址附近范围是否存在能够引起地表或近地表错动的能动断层，对厂址的选址适宜性和抗震设防参数的确定起到至关重要的作用。
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user: 2. 近区域主要断裂活动性鉴定 2.1. 地质构造背景 近区域位于武夷–戴云隆褶带的闽东火山断拗带南段。燕山运动期间，在华力西–印支拗褶基础上，闽东火山断拗带发生大规模断陷、拗陷和火山喷发活动 [ 4 ]，形成巨厚的中生代堆积，伴随强烈、大规模的岩浆侵入活动，并沿长乐–诏安等巨型构造带发生强烈的动力变质作用。新近纪以来的新构造运动，主要以断裂或断裂控制的断块差异升降活动为特征，间歇性的缓慢上升为总的趋势。 2.2. 构造演化史 近区域内时代确定的地史记录始于晚三叠世。在印支运动以后，晚三叠世发生拉伸断陷，形成的断陷盆地中沉积了河流–湖泊相的粗碎屑为主的晚三叠世文宾山组、梨山组。 中侏罗世末期，由于受到古太平洋板块的俯冲作用，发生燕山运动第I幕，区内文宾山组、梨山组等发生宽缓褶皱，使其后的晚侏罗世火山地层不整合覆盖在早侏罗世的地层之上，并在沿海地区形成了一条北东向的左行逆冲韧性剪切带。燕山运动I幕之后，进入了一个大规模的中酸、酸性岩浆活动时期，挤压的背景环境使晚侏罗世早期侵入岩形成了强烈的片麻状构造，随后构造带再次发生强烈剪切作用，形成一系列北东向的脆性断裂，并沿断裂带附近发生强烈的片理化作用。此后，随板块俯冲的深入，挤压应力也开始变小，构造带内又有大量的岩浆侵入。晚侏罗世晚期，断裂拗陷闭合、地壳隆升。 进入早白垩世，随着太平洋板块向北运动，区内地壳拉张、断陷，导致了较大规模的岩浆喷发和侵入活动，构造变形以脆性断裂、断块活动为特征，北东向断裂持续活动，同时伴随着北东向强烈的左旋挤压剪切活动，形成一系列北西向的横张断裂。早白垩世晚期，发生燕山运动IV幕，断陷洼地闭合、地壳隆升，区内缺少晚白垩世地层。此后白垩纪末的燕山运动V幕，处于抬升剥蚀阶段。晚白垩世以后，地壳处于相对稳定的时期，构造格局基本形成。 第三纪以来，由于太平洋板块向西运动，使亚洲大陆再次受到强烈挤压，地壳持续地隆升剥蚀，造成古近纪地层缺失，区内断裂表现为继承性活动。新近纪以来的新构造运动，主要以断裂或断裂控制的断块差异升降活动为特征，间歇性的缓慢上升为总的趋势。区内于山间盆地、断陷盆地、河口、海湾等沉积了自下更新统天宝组–全新统长乐组冲洪积、海积、风积层，发育I至III级阶地，区内继承性活动断裂发育 [ 5 ]。 2.3. 新构造运动 近区域新构造属武夷–戴云隆起区，受北东向和北西向断裂切割，以断块差异升降运动和继承性断裂活动为基本特征，断裂与断块差异活动控制着山体、平原及海湾的发育。近区域属于闽东沿海断裂差异活动区二级新构造分区。该区主要为北东向长乐–诏安断裂带展布区，地貌以中山至低山、丘陵、台地、平原及沿海岛链带为特征。该区在新构造运动时期总体呈缓慢的抬升状态。由于长乐–诏安断裂带在第四纪早期断块差异性活动，导致该区不同断块在缓慢上升过程中具有一定的差异性活动，因而，形成了本区的地貌景观具有条带状的展布特征，即在区内从西北向东南，存在中山至低山、丘陵、台地、平原及沿海岛链带有序排列的特点，其中尤以广泛发育红土台地为特色。但该区在第四纪中更新世时期之后断块差异活动现象已明显减弱，形成沿海地区广泛土壤化的红土台地和平原，表明该区地壳趋于稳定 [ 6 ]。 2.4. 地层及岩浆岩 近区域地表分布的前第四纪地层主要为前泥盆纪亲营山组、晚三叠世文宾山组、早侏罗世梨山组、晚侏罗世南园组，并大面积出露燕山期花岗岩，在海湾平原和山间洼地发育有第四系，第四系为海陆交互相和陆相沉积，不整合于前第四纪地层或燕山期花岗岩之上。 2.5. 近区域断裂活动性评价 近区域发育的断裂主要有北东向的长乐–诏安断裂带南段和北西向上杭–云霄断裂带南段。长乐–诏安断裂带是一条规模较大、多期活动且深切地壳的断裂带。本项目在充分收集地层岩性和地质构造资料的基础上 [ 7 ]，在近区域范围内梳理出9条断裂构造，其中，近区域北东向主要断裂有：董塘断裂(F 1 )、下崎断裂(F 2 )、埔头断裂(F 3 )、寨里断裂(F 4 )、将军山断裂(F 5 )、新埔断裂(F 6 )；北西向主要断裂有：御史岭–下径断裂(F 7 )、龙眼斜–沙西断裂(F 8 )、大山断裂(F 9 )等。它们共同构成了工作区的断裂构造格架(见图1)。 通过本项目的野外调查、结合前人的有关资料，对厂址近区域9条断裂的活动性进行了鉴定。结果表明：埔头断裂(F 3 )、寨里断裂(F 4 )、御史岭–下径断裂(F 7 )、龙眼斜–沙西断裂(F 8 )、大山断裂(F 9 )为早第四纪断裂；北东向董塘断裂(F 1 )、下崎断裂(F 2 )、将军山断裂(F 5 )、新埔断裂(F 6 )为前第四纪断裂。代表性断裂剖面见图2，断裂参数详见表1。 图1. 厂址近区域地质构造图 图2. 近区域代表性断裂剖面图 Table 1 List of major faults in the near-regio 断裂编号 断裂名称 断层产状 断层长度(km) 断层性质 离厂址最近距离(km) 断裂特征 活动年代 F 1 董塘断裂 NE20˚/SE∠75˚ 3.2 张扭性 6.7 节理带 前第四纪 F 2 下崎断裂 NE30˚/SE∠70˚ 2 压扭性 8 节理密集带、片理化带。 前第四纪 F 3 埔头断裂 NE25~40˚/SE∠65~75˚ 6 压扭性 13 破碎带、片理化带， 断面硅化蚀变。 早第四纪 F 4 寨里断裂 NE35~40˚/SE∠60~70˚ 12 张扭性 13 构造透镜体、辉绿岩脉， 断层物质绿帘石化、固结。 早第四纪 F 5 将军山断裂 NE50˚/⊥ 25 压扭性 23 韧性剪切带、节理带。 前第四纪 F 6 新埔断裂 NE70~75˚/NW∠70~75˚ 13 压性 20 节理、断层滑动面，断面硅化。 前第四纪 F 7 御史岭–下径断裂 NW330~340˚/SW ∠50~65˚ 15 张扭性 5 岩石破碎、角砾岩、碎裂岩，固结较坚硬，断面硅化。 早第四纪 F 8 龙眼斜–沙西断裂 NW310~330˚/NE∠45˚ 10 压扭性 11 节理裂隙、小断面。 早第四纪 F 9 大山断裂 NW320˚/⊥ 1.3 张扭性 13 岩石破碎，胶结构造角砾岩、小断面。 早第四纪 表1. 近区域主要断裂一览表 近区域地质调查结果表明，近区域第四纪以来构造活动不断减弱，断裂构造规模均不大；地震活动以小震活动为主，距离厂址10 km左右发生过一次5½历史地震，厂址附近范围内没有记录到地震，地震活动不强 [ 5 ]。发震构造鉴定结果表明，近区域不存在发震构造。
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user: 3. 厂址附近范围能动断层鉴定 能动断层，在核安全导则中定义为：“接近地表处有可能引起明显错动的断层” [ 8 ]。核电厂地震安全性评价中的断裂调查与评价的根本目的有两个：一是鉴定其是否为发震断层，二是鉴定其是否为能动断层。发震构造的评价范围包括区域和近区域，而对能动断层的评价仅限于厂址附近范围；发震构造包含了能动断层；发震构造有可能也同时鉴定为能动断层，但能动断层不等于发震断层 [ 9 ]。对能动断层的评价，不应脱离区域构造和地震活动的背景，不应脱离所鉴定的发震构造，那种将发震构造和能动断层分开评价的作法是不恰当的 [ 10 ]。 云霄刺仔尾厂址附近范围能动断层鉴定工作应满足“核电厂工程建设项目可行性研究地震工作内容与深度规定”的有关要求，重点查明长度大于300 m的断层，特别是走向指向厂址或距厂址较近、倾向朝向厂址的断层。 调查前应充分收集和分析应用已有的区调资料、物探资料、遥感资料和初可研阶段的工作成果，并进行遥感解译。调查过程中，应对线性影像进行核实，每条断裂应提供不少于2个的地质控制点，应有足够的测年数据或判定断层时代资料。 3.1. 地质构造概况 厂址附近范围处于区域性的北东向长乐–诏安断裂带和北西向上杭–云霄断裂带交汇区的东南部，地质构造较为简单，广泛分布有燕山晚期侵入的肉红色钾长花岗岩、浅灰色二长花岗岩，西南部出露有燕山早期的花岗岩类侵入岩和早侏罗世沉积地层，各类岩脉和第四纪地层较发育。厂址附近范围发育多组走向的节理构造，在燕山早期侵入岩和早侏罗纪地层岩石中发育北东向韧性剪切变形的片理构造，仅在西北部分布有2条北西向断裂构造。 3.2. 地形地貌 厂址附近范围处于闽东南沿海丘陵地貌区内，主要有丘陵、残丘、岛屿、台地，以及冲洪积的阶地或冲海积的海湾平原等地貌类型，以丘陵地形为主，地势总体上由西而东递降。厂址附近范围海岸十分曲折，海、风蚀地貌景观亦较发育。 卫片解译表明，北东向、北西向两组节理相互交切，受侵蚀切割成沟谷，一般沟谷笔直，形成的小河流、小冲沟的流向为北东向、北西向，沿小河流、小冲沟未发现折线流向及同步拐弯现象，冲沟切割在沟口处切割较深，在沟顶切割较浅。 3.3. 第四纪地层 厂址附近范围内第四纪地层较发育，分布面积约15 Km 2 ，占陆域总面积的29.9%，其成因类型较为复杂，有风化残积、冲洪积、海积及风积等。一般松散堆积物分布在滨海平原及山前地带，沉积厚度受到地形地貌、水动力条件、新构造运动的影响。风化残积物分布在山前地带及山间洼地，厚度受地形地貌所影响。 厂址附近范围内出露有全新统的风积相、海积相、海陆过渡相、冲洪积相，以及第四系未分的残坡积相、残积相等，以全新统分布广泛。全新统的风积相、海积相、海陆过渡相、冲洪积相主要分布于梅山、列屿等地，面积约9.91 Km 2 ，沉积物主要为淤泥、淤泥质粘土、炭质粘土、泥质细砂、中细砂、含砾粗砂、含砾粉质粘土、含砾砂质粘土夹砾卵石等。第四系未分的残坡积相、残积相等分布面积约5.04 Km 2 ，残坡积层主要分布于斜坡和坡脚地带，残积层主要分布于大坂、双岭、后江头等地，沉积物主要为粘土、砂质粘土、粉质粘土等。 3.4. 构造 厂址附近范围地质构造相对简单，主要构造形迹为2条小规模分布的北西向断裂和一系列北西向展布的大型密集节理带，以及北东向的韧性剪切带(片理化带)和节理构造等。其中以北东向和北西向的二组节理最为发育，而且北西向节理往往控制了沟谷的展布。 1) 断裂 在厂址附近范围的西北边部出露有2条北西向断裂，断裂规模较小，分布于燕山晚期花岗岩中。这2条北西向断裂分别为径仔断裂(F1)、大平山断裂(F2)，其中： 径仔断裂展布在厂址附近范围内北边部，长约1.2 km，断裂产状为走向北西310~320˚，倾向南西，倾角65~80˚，断裂破碎带宽0.4~1 m，断裂力学性质以右旋扭性为主，兼具张扭性特征，断裂最新活动时代为前第四纪。 大平山断裂展布在厂址附近范围内西边部，长约1.8 km，断裂产状为走向北西325~330˚，总体走向为北西330˚，倾向南西，倾角60~85˚，断裂破碎带宽0.1~0.3 m，断裂力学性质以右旋扭性为主，兼具张扭性的特征，断裂的最新活动时代为前第四纪(见图3)。 2) 韧性剪切变形带 分布厂址附近范围的青径、刺仔尾、龟山、前江头的沿海一带，呈北东–北东东走向展布，宽约2.5 km，窄处仅100 m，该韧性变形带属于区域性平潭–东山韧性变形构造带的组成部分。 图3. 北西向大平山断裂剖面图 组成该变形带的主体岩性为糜棱岩，卷入变形的原岩有燕山早期侵入的花岗岩类岩石，以及早侏罗世梨山组沉积岩。韧性变形带出露不完整，中部大部分地段被燕山晚期花岗岩侵入，或被第四系覆盖。该带内部存在变形强弱分带，总体上以强变形的糜棱岩为主，局部夹狭长带状的较弱或弱变形的初糜棱岩带和糜棱岩化带。该变形带具左旋作用，并具逆冲性质，反映出近水平走滑的动力学特征。厂址附近范围内大面积分布的燕山晚期花岗岩类岩石未卷入韧性剪切变形，说明该构造带主变形期在早白垩世早期(125 Ma左右)。 3) 节理 厂址附近范围中构造节理发育，常常成组成群分布于岩石中，一般分布不均，在一段距离中有密集分布区，而往两侧则可能渐变稀疏。部分节理被后期的酸–基性岩脉充填。主要有三组，走向分别为NE20˚、NE70˚和NW310˚左右，最主要的有走向NE 20˚~30˚和NW300˚～320˚两组，节理带一般宽2~10 m，节理间距5~50 cm，局部更密集，将岩石切割成碎块。在节理密集带地段可见三组节理平面上呈三角形，节理面一般平整紧闭，张开度约0.2~5 cm，其间充填泥质或铁质。有的节理常见后期岩脉充填，岩脉主要有辉绿岩脉、石英脉和辉绿玢岩脉等，脉宽0.5~3 m不等，局部见石英脉沿裂隙呈网格状产出，有的岩脉先后切割关系清楚，显示多期活动迹象，表现为张性节理或张剪性节理的特征。 3.5. 能动断层鉴定 厂址5 km范围内能动断层鉴定的标准为：1) 晚更新世(或10万年)以来有过运动的证据，以至于可合理地推论在地表或近地表处能够再次发生运动；2) 已证明与一条已知能动断层有构造联系，以至于一条断层的运动可能引起另一条断层在地表或接近地表处的运动；3) 与发震构造有关的最大潜在地震的震级足够大和震源足够深，以至于可合理地推断在地表或近地表处能够发生断层运动。 依据本次调查所获得的资料，厂址附近范围的断层活动性鉴定表明，厂址5 km范围内的陆域部分有2条断裂，分别为北西向径仔断裂(F 1 )和北西向大平山断裂(F 2 )。 这2条断裂在晚更新世以来没有活动，也不存在与已知能动断层的联系(近区域不存在能动断层)，厂址附近范围及近区域无发震构造，潜在地震的最大震级为6.5级，因此，这2条断裂均不是能动断层。厂址5km范围内的陆域部分不存在能动断层(见图4)。
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user: 4. 结论 1) 近区域主要断裂活动性鉴定结果，近区域范围内主要断裂有9条，分别是：董塘断裂(F 1 )、下崎断裂(F 2 )、埔头断裂(F 3 )、寨里断裂(F 4 )、将军山断裂(F 5 )、新埔断裂(F 6 )、御史岭–下径断裂(F 7 )、龙眼斜–沙西断裂(F 8 )、大山断裂(F 9 )，这9条断裂均为早第四纪或前第四纪断裂。近区域不存在发 图4. 刺仔尾厂址附近范围能动断层鉴定成果图 震构造。 2) 厂址附近范围能动断层鉴定结果表明：刺仔尾厂址附近范围发育两条断裂，分别为北西向径仔断裂(F 1 )和北西向大平山断裂(F 2 )，这两条断裂均不是能动断层。 3) 根据近区域主要断裂活动性和厂址附近范围能动断层鉴定结果，活动断层未穿过厂址近区域，厂址附近范围不存在能动断层，综上所述，漳州核电厂址在地震地质方面适宜建设。
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user: 摘 要 面波勘探技术具有探测精度高、施工方便、成本低等特点，近几十年发展迅速，并广泛应用于浅地表勘查。目前，关于面波文章的综述，国内外发表的都比较多，不同的综述侧重点不一样。本文重点介绍瑞雷面波的勘探方法、国内研究现状及应用领域。文中首先介绍了面波勘探的基本流程和几种常见的面波勘探方法，并对每一种方法的优缺点进行了简单的评述；然后根据源的不同，重点介绍了面波的发展历程及目前的研究现状；再根据面波勘探最新研究的进展情况以及遇到的问题，讨论了面波勘探技术以后可能的发展趋势及一些值得关注的方向。 关键词 :面波勘探，方法原理，应用现状，进展 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 人们的生活离不开浅地表，它是支撑人类各种活动的基础，因此，浅地表的开发及利用对人类活动至关重要，而浅地表最关键的地震参数之一是横波速度，它是浅层土动力学特征评价的重要参数，且可以为地震区划提供依据，因此如何精确获得浅地表的横波速度一直是地球物理学家研究的重要方向 [ 1 ] [ 2 ]。目前，浅地表勘探方法主要有地质雷达、高密度电法、浅层折射法以及面波勘探等。地质雷达探测精度高，但倘若地表存在低阻层是，他的探测深度以及有效波的识别会受到一定的影响；高密度电法在滑动面较湿的情况下探测效果较好，但容易受体积效应的影响；地震浅层折射法，探测深度范围广，折射波易识别，但不能探测高速层下异常，存在折射盲区；面波勘探作为近几十年新兴物探方法之一，由于其具有分辨率高、分层能力强、施工方便、不受高速层影响等优点，目前，在浅层地表勘探中应用广泛。 面波主要是集中于距离自由地表约一个波长范围内的弹性波，它是体波与自由界面相互作用的产物，具有能量强、频率低、频散等特点 [ 3 ]。依据质点震动的方式可以分为瑞雷波和勒夫波，由于勒夫波不及瑞雷波容易激发，因此实际工程应用较少，本文重点介绍瑞雷面波探测的相关内容，包括瑞雷面波勘探的基本流程、目前国内外几种常用方法的基本原理和优缺点、面波勘探的发展历程及研究现状。并在此基础上简单评述了面波勘探技术几个值得关注的热门方向及发展趋势。
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user: 2. 面波勘探的基本流程 面波勘探主要是应用其频散特性，即在均匀水平层状介质中，其速度会随着频率变化，频率越低，传播的速度就会受到越深的地层介质的影响。其基本流程包括3方面(图1)：通过野外观测获得不同频率的面波数据；再利用一定的处理方法提取频散曲线；最后经过反演方法获得二维横波速度结构，从而得到不同深度的介质属性 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。 2.1. 面波数据采集 原始数据采集时要根据勘探深度及目的来设定，主动源面波勘探主要以线型为主(图2)，道间距要小于最小勘探深度；偏移距一般根据地层波速来设定；最大源检距采集到的面波要保证能被记录到 [ 7 ] [ 8 ]；最佳激振方式(锤击、炸药)要根据勘探深度和薄层厚度来确定。而被动源数据采集一般要布设台阵(图3)，台间距的3~5倍为有效探测深度 [ 9 ]。同时，台阵有方向选择性，对于平行于排列方向的波的分辨力最好，因此目前圆形台阵与三角形台阵在实际应用中比较常见。 图1. 面波勘探流程图 图2. 主动源面波数据采集示意图 图3. 空间自相关法台阵布设 2.2. 频散曲线提取 频散曲线的提取是面波勘探最关键的一步，其精度的高低将直接影响后面的反演 [ 10 ]。目前主动源面波频散曲线提取的方法比较多，但每一种方法有自己的优缺点，比如τ-p法对高阶模态的提取效果较好，而相移法对基阶模态的提取效果较好，实际应用中两者可以优势互补 [ 11 ]。F-K法对高阶面波敏感程度更高 [ 12 ]。倾斜叠加法可为三维面波勘探提供方法技术支持 [ 13 ]。高分辨率线性拉东变换可以降低噪声模型的数据限制，提高能量谱的分辨率 [ 14 ] [ 15 ]。被动源面波中SPAC法应用的较多，这主要是因为它对低频段信息分辨率高，而且频率范围宽；F-K法能够区分高阶面波，但要求的接收点较多，而且当信号源来自各个方向时，分辨率会显著降低。HV谱比法采集相对方便，能适应各种的地形，但不能完全定量的反演地下横波速度结构。 2.3. 横波速度反演 最早面波反演用的是半波长经验法，这种方法算出的结果一般误差较大，后来发展为通过建立正演模型不断进行拟合，调整与实际频散曲线的误差，得出反演结果的方式。随着近些年最优化理论的发展，目前反演方法主要分为最小二程法和全局搜索算法，前者对初始模型要求比较高，后者较低，但收敛速度会变慢 [ 16 ] [ 17 ]。实际应用时应根据工区的地质情况和勘探目的，合理的选择反演方法 [ 18 ]。