汶川地震前羊八井中子-μ子望远镜计数率异常

利用在西藏羊八井新建中子-μ子望远镜的观测数据,研究分析了在2008年5月12日四川汶川8.0地震期间宇宙线高能粒子偏离正常背景的异常变化。中子-μ子望远镜的中子监测器经过消除背景场和气压修正后震前5天特别是5月9日出现计数率降低异常。在地震发生前5天左右,μ子望远镜各方向计数率出现日变化异常。这些宇宙线异常现象,与其它观测资料,例如地磁低点位移、电离层总电子含量TEC、电离层测高仪得到的foF2和电磁卫星监测的离子密度和温度等,在时空分布上有较好的一致性。这是继羊八井中子监测器观测到震前宇宙线异常现象后,利用另一种宇宙线观测手段观测到的震前宇宙线异常现象。     

地震电磁前兆研究进展

强震前存在地震电磁异常现象已被大量强震震例所证实,在我国地震电磁前兆已成为地震短临预测的有效手段.地震电磁短临前兆主要包括:地磁场、地电场、电磁辐射、电离层、高能粒子等与地震孕育发生有关的各种异常现象.地震短临电磁前兆及其机理极为复杂,有来自震源信息的局部性前兆,有来自震源所在的区域应力场构造前兆以及与孕震立体环境有关的大尺度动态前兆.孕震过程中产生的电磁效应及其相关现象,通过化学途径、声学途径、电磁途径向空中传播,研究岩石圈-大气层-电离层耦合现象,有利于进一步加深对地震电磁前兆及其机理的认识.发射地震电磁卫星形成天地一体化的监测体系,将促进地震电磁科学研究和地震预测领域的发展.     

地磁“低点位移”现象与强震预测研究

利用中国地磁台网40年观测资料,研究了2008年3月21日新疆于田7.3级地震,2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震等108次强震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间在空间分布上的异常特征即"低点位移"现象.这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性,发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近.此外,还研究了于田7.3级、昆仑山口西8.1级临震前震中周围出现的地磁日变幅异常现象.地磁低点位移是复杂的地球物理现象,受多种因素影响,其"探测-感应-触发"机理仍处在探索之中.     

利用垂测仪和IGS数据研究震前电离层异常

利用SPIDR网站的垂测仪数据和IGS网站的VTEC（垂直总电子含量）数据分析震前电离层异常。选取2009年10月24日发生在Banda sea的6.9级地震和2009年4月6日发生在意大利中部的6.4级地震,分析垂测仪观测到的电离层F2层临界频率foF2,同时分析相应时段的VTEC数据。研究结果显示电离层异常多集中在震前3～5天,在分析地磁和太阳的活动后,认为这些异常很可能是由即将来临的地震引起的。     

50-250Hz 极低频范围内的地震电磁现象研究

采用基于地形学网格划分的时域FDTD 方法来研究地震期间（震前和震期）的极低频电磁现象。由于计算能力 的限制,这里主要关注的频率是50-250Hz。为了精确的仿真地震电磁环境,研究过程中引入了地形学信息和天然电磁噪 声（闪电）。在仿真中,通过对震区地震电磁激发,我们设置了多个不同的观测点来观测电磁波的传播并进行比较。同时, 电离层异常现象也被考虑在仿真过程中。我们的仿真结果证明了在震期电磁波存在传播异常现象,这也证明了之前研究 人员所观测到的数据的正确性。最后,我们总结了地震期间的电磁传播异常现象的初步规律。     

宝应台数字、模拟电磁扰动观测对比分析

DUF-I型临震电磁信息监测仪是江苏省地震监测中心经过对地震电磁波机理研究、观测实验、震例总结的基础上研制而成。本文对宝应台DUF-I型临震电磁扰动观测资料进行了分析总结,着重对2011年3月10日-12月31日数字-模拟异常电磁信息统计;数字-模拟异常电磁信号类型;数字-模拟电磁扰动的对应关系进行了对比分析。     

天地基综合观测的东日本大地震电离层异常分析

介绍了地震电离层前兆的主要特性,并给出了掩星电离层电子密度峰值位置的标高估计技术。利用天地基电离层观测数据,综合分析了2011年3月11日日本9.0级大地震发生前的电离层异常变化,发现地震前3天内电离层f0F2异常扰动、相对垂直总电子含量(VTEC)扰动以及电子密度峰值处标高(Hs)增加等多种异常现象。分析了地磁活动和太阳活动等因素后,认为其可能与地震有一定关联,表明电离层异常变化对于地震短期预报具有重要参考意义。     

两点电磁蜘蛛网

简单二点电磁蜘蛛网由2路发射、2路接收机电路组成。这里设计的利用空间电场变化而设计制成电磁蜘蛛网群则不需要深入地球内部,做成的地震计和进行临震预测控制系统则是简单的。经过多年测试,配合利用每分钟接通5秒检测磁场异常与每小时接收2路信号循环检测制成的临震预报器将地震前电场变化参数转换为数字信号电参数,理论和实践测试都能证明不但可以用于震前电磁场异常预报,而且多个电磁蜘蛛网组成群可以测定震中位置。在震前几小时到几天的时间内感知电磁场变化。能及时知道地震将要发生,并且确定震中位置。     

中国大陆14次强震前电离层异常统计分析

地震电离层扰动规律统计分析对开展地震监测、预测意义重大。利用四分位数法对中国大陆地区14次Ms≥7.0地震前电离层foF2进行了统计,进一步证实了地震电离层异常的存在,并分析了地震电离层异常扰动的时间、空间分布规律以及扰动形态特点,给出电离层foF2扰动与地震各要素之间的关系。统计结果表明:85.7%(12次)的地震在震前出现电离层异常,并且大部分分布在震前7天以内的11∶00LT～17∶00LT;此外,电离层foF2扰动幅度与即将发生的地震震级、震源深度、震中距离存在不同程度的相关性。     

汶川8级地震前空间电离层VLF电场异常现象

基于法国DEMETER卫星记录的空间电场频谱资料,提取分析了汶川地震前可能存在的电场异常信息.首先利用轨道的重访特性分析了四川汶川8级地震前震中上空固定纬度点(31°N)的VLF电场信号2年多的正常频谱变化背景,结果显示1～6月各频点变化比较稳定,但在7～10月份各频点谱值扰动比较剧烈,存在整体幅度上升或者下降的现象,因此电场可能存在年周期变化.在背景分析的基础上,收集了2008年4月1日～5月12日震中区上空2000 km范围内所有夜间的降轨轨道在北纬31°记录的电场所有频点资料,计算结果显示震前1周内即5月6～10日相对4月份呈现明显的电场能量增强现象,增强幅度达到3σ,频率集中分布在2～6kHz范围内,异常区域的空间统计分布反映该电场增强现象位于震中以南较大范围内.这次异常发生在空间电磁活动平静时期,可能与汶川地震的孕育过程有关.最后讨论了空间地震电场异常的可能形成机理,对地震电离层耦合机理的深入认识还需要地基和空间的联合立体观测来支持.     

天基地基地震电磁前兆研究综述

总结了国内外关于地震地基电磁前兆和天基电磁前兆研究的主要进展, 回顾了地基电磁前兆在地电阻率、地电场、地磁场以及电磁扰动方面的研究成果; 以法国DEMETER卫星为例, 介绍了天基电磁前兆在电场、磁场和其他物理参量方面的研究进展.归纳了国内外在天基和地基电磁数据联合处理上的研究成果, 指出地基和天基二者的电磁异常在时间和趋势上具有较好的一致性.地基和天基电磁前兆信息联合分析研究, 对未来地震监测预报具有理论指导意义.     

Geomagnetic depth sounding by means of oceanographic and aeromagnetic surveys

The investigation of underground conductivity structures by means of geomagnetic data (i.e., geomagnetic depth sounding (GDS)) has been extensively carried out over land areas using three component recordings. However, the large amount of data collected for many years by airborne and/or shipborne magnetometry all over the world have generally been used to infer only static magnetic anomalies. The time-varying magnetic field has normally been subtracted as an unwanted nuisance. An immediate application of the land-based GDS techniques to airborne and shipborne surveys is not possible because normally these latter surveys measure only the total field intensity. Notwithstanding such a substantial limitation, we discuss three possible techniques for performing GDS analyses by means of aeromagnetic and oceanographic ship surveys. We conclude that GDS analyses can be perfornted at differing levels of sophistication which can be expected to provide important information on the location (at least) of principal conductivity anomalies associated with, e.g., ocean ridges, volcanic areas, and similar features.     

Planetary exploration using a small electromagnetic sensor

A prototype broadband electromagnetic (EM) sensor, GEM-5, has been built and tested as a possible new probe for the future Mars rover to seek an ice-bonded layer at a given depth below the Martian surface. The sensor, with a vertical coaxial coil configuration, will measure the terrain resistivity and susceptibility to determine lateral variations in resistivity and magnetic susceptibility. The lateral variations will indicate regions of resistivity/susceptibility anomalies that may contain ice or water at depth. The forward solution for the sensor geometry over a layered formation and inverse algorithms to convert the EM data into the apparent susceptibility and resistivity are developed to investigate the ability of the sensor in detecting and resolving a buried (wet) ice layer in Mars-like geologic formations. Based on the simulated study, we find that the prototype sensor design should be able to resolve the lateral variations in resistivity/susceptibility under conditions of the Martian subsurface.     

Induction effects of 2-D structures on buried pipelines

The implementation of cathodic protection systems is very complicated since many factors can contribute for current flowing off the pipe. The design requires the characterization of the parameters impacting the corrosion process, such as soil resistivity, size of the pipe and quality of the coating. The authors study the effect of geomagnetic fields on the pipe-induced currents considering it as an additional cause of corrosion. A theoretical method previously implemented to model the currents induced on pipes embedded in homogeneous soils indicated a dependence between the intensity of the currents and the electrical resistivity of the soil, and predicted that a drainage of current through the pipe would occur at zones of shallow electrical discontinuities. They present another method for the calculation of the induced currents that allows the authors to consider also multilayered structures and lateral discontinuities in the Earth resistivity. Applying this method, they quantify the currents induced in pipelines embedded in different bidimensional structures in order to obtain an estimation of the effects produced by the presence of such kinds of terrains. They then applied this method to model measured data. Field work was performed along a 200 km-route of a pipeline system. In this zone, the pipe-to-soil potential was measured at different sites and a geophysical study was made to determine the discontinuities in soil resistivities. They obtained a correlation of the measured currents and soil resistivity consistent with the theoretical predictions     

2016—2017年北天山地区两次6级地震前地电场异常

地下介质在应力积累过程中，会导致岩体裂隙结构变化，从而使得大地电场E_T的优势方位角发生变化.文中收集了2016年到2017年的数据，利用大地电场优势方位角方法，提取与分析了北天山地区2016年12月8日呼图壁6.2级和2017年8月9日精河6.6级地震前地电场异常，探讨这两次6级地震前的地电场异常表现特征.结果表明:这两次地震前，震中周围的乌鲁木齐、克拉玛依台均显示出显著的地电场异常，即岩体裂隙优势方位角异常；异常特征以突跳和偏转为主；岩体裂隙结构发生异常时间上存在准同步性，表现出短临异常信息.因此，地电场岩体裂隙优势方位角方法短期内具有一定的预报效能，可为今后利用地电场方法预测地震积累经验和震例.     

Earthquake prediction: keeping an ear to the ground

Techniques for measuring the subtle changes that precede an earthquake are described. These are: seismometers, for measuring seismic waves; measurements of changes in rock resistivity with pressure; strain measurement; and satellite laser ranging and very-long-baseline interferometry to measure plate movements