2018年精河5.4级地震前地磁日变化畸变异常分析

2018年10月16日新疆精河5.4级地震发生时,震中附近的台站不同程度上记录了地磁日变化畸变异常,如地磁总强度F02时每日一值空间相关异常、地磁垂直分量加卸载响应比异常、地磁低点位移以及地磁日变化空间相关异常等。统计震前观测到的所有地磁异常,并分析研究了其震前异常变化特征。得到如下结论:(1)从全国每日一值相关分析结果看,震前114天出现每日一值空间相关异常,异常高值台为乌鲁木齐和克拉玛依;(2)震前59天沿北天山断裂带分布的地磁台站加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布跟震中位置有一定关联;(3)中国大陆地磁台站震前37天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近;(4)震前出现地磁垂直分量日变化空间相关异常,异常台站空间上也主要集中于北天山地区。因此地磁垂直分量日变形态及有关的计算方法短期内具有一定的预报效能,可为今后利用地磁方法预测地震积累经验和震例。     

泾阳Ms4.8地震磁效应的高阶统计量方法研究

以陕西关中地区泾阳、乾陵、周至3个地磁台站的地磁场垂直分量(Z)日均值及3个台站地磁场垂直分量变化与1998年1月5日泾阳Ms4．8地震之间关系为基础,探讨利用高阶统计量分析方法提取与地震活动相关的震磁信息。结果表明,在震前3个月,3个台站的三阶矩(三阶累积量)异常变化幅度在10～20,四阶矩异常幅度在120以上,最高达到260,四阶累积量异常幅度在80～105,与加卸载响应比法结果对比发现,高阶统计量方法在突出震前中长期地磁异常方面具有一定的优越性,提出在震磁效应统计分析研究中引入高阶统计量方法的必要性及其在地震预报中的潜力和良好前景。     

2022年3月26日青海德令哈MS 6.0地震前地磁极化异常变化特征

<正>1研究背景众多岩石物理实验和震例研究发现,地震在孕育和发生过程中会伴随一定幅度的电磁波辐射异常（Molchanov et al,1992;汤吉等,2010）,但是这种由地震引起的地磁异常信号微弱,且容易受到空间电流体系和人为活动等因素的干扰。因此,有必要在提取震前地磁异常信号时突出震磁信号并抑制干扰源信号。Hayakawa等（1996）提出地磁极化法,并在1993年关岛8.0级地震前发现了地磁极化高值异常现象。该方法基于来源于地壳内部的磁场垂直分量幅度大于或接近水平分量幅度的理论基础,利用地磁垂直分量和水平分量幅度的比值来提取与地震有关的地磁异常信号。目前,该方法得到广泛应用并被不断完善,取得较好的应用效果。     

2013年莱州MS 4.6地震前电磁异常特征分析

收集整理2013年莱州M_S 4.6地震前山东地磁台和地电场台观测数据,运用地磁垂直分量日变幅加卸载响应比法、地磁总场北京02时测值空间相关法、地磁垂直强度极化法、地电场优势方位角法,提取2013年莱州M_S 4.6地震前山东出现的电磁异常,分析结果显示：(1)震前6个月内,泰安、郯城、安丘、陵阳、大山、菏泽等台站分别出现地磁F分量空间相关低值异常以及地磁Z分量加卸载响应比、地磁垂直强度极化值高值异常;(2)此次地震发生前1年内,距震中较近的乳山地电场台站在长极距NS—EW、NS—NE组合下,方位角出现测值升高—转平—下降的变化过程,并在转平—下降过程中发震。本文采取多方法、多测项相结合的分析手段,对震前异常变化进行梳理和分析,为山东及邻区基于电磁法预测地震积累了经验和震例。     

地磁低点位移与松潘、平武7.2级地震

一、预报情况的回顾四川是一个多震的地区,从1970年四川成立地震研究机构以来,在龙门山、鲜水河及安宁河等三个主要断裂带上先后布设了十七个地磁台站。这些地磁台大多数使用磁秤观测地磁垂直分量ΔZ的相对变化。1975年以后郫县走石山台装置了三分量磁变仪。根据上述台站资料的情况,我省以磁报震工作主要利用日变曲线,根据相对变化寻找震磁     

1993年8月8日关岛地震前后ULF磁场异常变化

给出了1993年8月8日关岛地震(Ms=7.1,深度60km)前后ULF(Ultra Low Frequency:超低频信号,频段为O.005～10Hz)地磁信号的分析结果.ULF观测系统位于日本关岛,距离震中约65km.对观测数据进行分析后得出以下结论:①建议用非常细致的统计分析(月均值,标准偏差)来判断ULF信号的强度和极化值(比如:Z/H比值);②ULF信号活动强度和∑Kp的对比,有助于区别空间地磁脉动和非空间源地磁辐射;③发现Z/H比值的使用在把可能来自震源的辐射从空间等离子波中识别出来非常重要;④从对极化值的时间序列的统计分析发现极化值在震前仅一个月时有一个显著的增强,表明这期间的电磁异常现象很可能是震磁前兆信号;⑤Z分量的时间变化类似于Loma Prieta地震前的变化,即在震前10天到两周有明显的增强,在震前几天出现另一次增强;⑥可能与地震有关的电磁辐射是一种类似噪音的自然现象,它们的主要频带范围0.02～0.05Hz(最大幅值约为0.1nT).     

CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化及误差分析

根据CHAOS-6模型,计算了2015年中国地区28个地磁台站的地磁年度变化以及2008.0—2016.5年成都、格尔木、兰州、泰安和通海5个地磁台站的地磁长期变化。分析比较了地磁台站实际观测值与CHAOS-6模型计算值之间的差异,得到两者差值的均值及均方误差。结果表明:CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化与地磁台站实际观测的地磁长期变化趋势基本一致,但存在一定的差异,28个台站的磁偏角(D)、磁倾角(I)、地磁总强度(F)、北向分量(X)、东向分量(Y)、水平分量(H)、垂直分量(Z)差值的均值和均方误差的平均值分别为-0.9'/1.7',-29.3'/0.8',-116.3 nT/10.2 nT,264.7 nT/13.6 nT,-27.7 nT/15.0 nT,265.2 nT/13.7 nT,-356.9 nT/8.0 nT。因此,在使用CHAOS-6模型研究中国地区区域问题时,应充分考虑模型的误差大小。     

基于小波变换对地磁场变化特征的分析

选用db5小波基函数对嘉峪关、兰州两个台站地磁垂直分量Z进行了小波分解,分析了不同台站间低频(概貌部分)和高频(细节部分)的相关性。结果显示:地磁Z分量在不同台站低频成分相关性较好,而高频部分相关性不明显,其高频部分可能与当地地下介质、地下电导率水平以及观测环境密切相关。     

2013年岷县—漳县6.6级地震前地磁日变化异常及机理分析

利用空间相关法对2013年岷县—漳县6.6级地震前后151个台站地磁垂直分量日变化进行分析,结果显示:(1)2013年7月3日、4日在震中附近分别出现16和17个台站的地磁Z分量日变化明显反相位异常,具有明显的分界线.(2)利用S变换方法对分界线两侧的天水和兰州台的Z分量日变化进行分频率相关系数计算,发现7月3日、4日...     

中国地区磁暴急始变化分布特征的初步分析

本文应用1970—1979年部分磁暴急始资料,对我国7个三分量地磁台站记录到的一些磁暴急始进行了统计分析。所得结果表明,在我国昌黎、兰州、佘山磁暴急始垂直分量的变化幅度明显偏大(急始的垂直分量变化△Z的平均值分别为:昌黎9.2nT、兰州4.9nT、佘山5.3nT,而长春、北京、武汉、广州等台站则为1.5—3.0nT,垂直分量与水平分量变化的比值△Z/△H的平均值分别为:昌黎0.22,兰州0.20,佘山0.16,其余台站为0.02—0.10)。初步认为,这可能是由于这些台站地下存在着局部电性构造异常引起的。     

基于平滑伪魏格纳-维勒时频分析的地磁数据研究

基于中国大陆西部地区(108°E以西)地磁台站数据, 利用平滑伪魏格纳-维勒(SPWVD)分析方法, 对其进行时频计算。 通过对2007年至2015年间的M_S6.3以上强震(选取岷县地震、 芦山地震、 鲁甸地震3个典型震例)周围台站地磁Z分量滤波后周期为4.4 h的振幅变化进行分析, 得到如下结论: ① 在3个强震发生前, 周围台站的Z分量4.4 h振幅在1个月内都出现了多台同步高值异常; ② 岷县地震、 芦山地震发生前1个月内高值异常的频次明显增多, 频次高出全年平均水平2倍以上; ③ 3个强震发生前1个月内, 台站时频异常幅度明显增大, 幅值达到或接近台站全年的极值。 因此, SPWVD时频方法研究和总结的异常特征对未来西部地区强震预报具有一定的积极作用。     

一种可能的地震ULF电磁发射现象<

通过对发生在北京附近的两次地震之前，在几个台站上观测到的ULF电磁发射异常分析，并与亚美尼亚等地震前观测到的ULF电磁发射信号的横向比较，提出了一种可能与地震有关的电磁发射现象．它的主要特征是:① 异常扰动在地震前若干天内间歇性地出现，频率明显地高于ULF频段的暴间磁扰和地磁脉动的频率，至少不低于1 Hz；② 同一地震同一观测点的同类仪器，包括观测磁场分量的和电场分量的仪器都同时观测到了类似的异常信号；③ 同一地震距震中较近的台站与较远的台站相比，出现异常的时间较早，频率也较高；④ 异常信号的大小可能与地震的大小有关．较强的地震发射的电磁信号较强，并且信号强度在不同频率范围内的分配可能不同；⑤ 在地震之前能够观测到ULF电磁异常发射的地震似乎有一个震级阈值，如果较小的地震也有电磁发射的话，现有仪器的灵敏度可能还观测不到．      

与地壳活动有关的ULF地磁变化：RIKEN-NASDA项目概要和最新结果

尽管地震短临预报极其重要，并且经过了人们多年的努力，但它仍是目前未能解决的问题。近年来，与地震相关的电磁现象被认为是解决地震短临预报的有效途径之一。现在已经积累了大量的地震电磁前兆信号的震例，这些信号分布在很宽的频带范围(DC-VHF)内，其中ULF地磁变化是最有希望的地磁前兆之一。通过监测ULF地磁变化，有望实现地震短临预报。本文将阐述从ULF电磁信号中提取震磁异常变化的方法。     

汶川地震前后地磁Z分量的谱质心变化

提取了汶川地震前后成都台、木里台和西昌台地磁观测的Z分量数据,分3个时段对采样率为每秒一个点的观测数据每小时计算一个最大谱质心、平均谱质心和谱质心标准差。不同台站和不同时段谱质心的结果比较表明,三个参数在汶川地震前这一时段,成都台地磁Z分量显示较大的变化幅度,并存在震前逐渐升高的变化趋势,而其它台站和其它时段没有显示如此明显的特征。对比分析表明,成都台地磁Z分量显示出的谱质心变化是一个与汶川地震有关联的特征信息,且这一特征的出现与台站和震中的距离有关。对这一问题的深入研究,对于研究震磁关系、大地震的孕震机理,大地震的预测及大震发生位置的推测具有积极意义。     

地磁数据处理与地震关系之探

研究了上海崇明、佘山和杭州这3个地磁台的观测资料在2004年4月21日南黄海ML4．0级、5月26日浙江省舟山群岛ML4．3级和11月15日南黄海％4．6级地震前的异常变化特征,结果表明：杭州台和崇明台数字化地磁观测资料分钟值空间差值于4月14日～17日、4月30日、5月8日出现的异常信息很可能是震磁异常信息;杭州台和余山台数字化地磁观测资料分钟值、模拟观测21时值Z分量地磁场相关系数R值分别在震前2天、24天和震前5天、15天出现了超出2σ值的震磁异常变化：崇明和余山地磁台数字化地磁Z分量分钟值的空间差值异常信息在4月21日南黄海尬4．0级地震前后有所显示。但在5月26日舟山群岛ML4．3级地震前不太明显,可能与谈两个地磁台站相距较近日震中距较近有美．     

汶川8.0级特大地震的断裂特性与强地面运动的关系

2008年汶川8级地震的发震构造是高角度铲形逆冲断层,伴随这种类型地震的远近场强地面运动在中国是第1次被记录到。综合汶川地震发震构造、破裂过程和强地面运动峰值加速度的资料,探讨高角度铲形逆冲断裂作用与强地面运动的关系。结果显示,龙门山断裂带内强地面运动峰值加速度明显大于断裂带外的台站,前者可达后者的2倍多。同时,该地震强地面运动具有很大的垂直分量,近断层垂直分量大于水平分量。结合远场资料,发现龙门山断裂带上盘峰值加速度垂直分量总体上大于下盘,上盘垂直分量的衰减比下盘慢。不考虑远场的高值异常,水平分量似乎也存在上盘效应,但目前无证据表明这些异常应该被剔除。另外,远场地面运动特征显示,相对于反方向,沿同震断层扩展方向(NNE)的峰值加速度水平分量衰减较慢,垂直分量的这种方向效应不明显。考虑到汶川地震破裂浅、断面陡和以垂直形变为主这3个显著的同震构造特性,近场和远场地面运动记录反映出位错类型和台站的实际断层距的控制作用。正因为汶川地震高角度铲形逆冲断裂结构的特殊性,导致其地面运动与普通逆断型地震强地面运动的同震效应在某些分量上相同,其他分量存在差异。     

2013年吉林松原M5.8地震震前地磁异常分析

应用东北地区地磁观测台站地磁总场强度整点值观测数据,利用每日一值相关法和差值法;应用地磁垂直分量日变幅观测数据,利用加卸载响应比和逐日比方法,分析地磁总场强度F分量、垂直Z分量与吉林省松原M5.8地震应震关系,分析上述方法对提取地磁观测数据震前异常信息的有效性。     

新疆和田ML7.1地震前ULF电磁辐射的激发机理

1996年11月19日新疆和田地区发生了ML=7.1地震. 在这次地震发生前,观测到了地震的超低频（ULF）电磁辐射前兆. 电磁辐射前兆的特点是电位漂移、极化椭圆主轴的垂直方向指向震中和大幅度的电磁辐射. 本文根据电磁辐射特征建立了地震电磁辐射前兆垂直电偶极子模型,并且给出了观测结果的物理解释. 偶极子产生一个不稳定的静电场使水平分量的电位日均值发生明显漂移,震前电偶极子中电荷复合放电产生的随机弱电磁噪声造成在ULF频段上水平分量偏振主轴方向偏转. 喀什台站和安西台站观测到的电势比值与模型估计值相近,从水平分量判断出偶极子间电流方向向下,与垂直电偶极子模型一致.     

极化方法在分析地磁秒数据异常信息中的应用

采用极化分析方法处理地磁秒数据.对不同台站地磁秒数据进行分析发现,极化值在地震发生前约2个月内有明显异常,且在傅里叶频谱上表现不太明显.另外,不同地磁分量的极化值映震效果不同,大部分震例极化值升高、振幅增大,小部分震例极化值低值、平稳.研究认为,该方法可以用于地磁秒数据震磁异常信息提取.     

汶川8.0级特大地震前的地磁垂直分量日变"双低点"异常

2008年5月9日,我国有13个地磁台(纳入国家地磁台网中心的台站)地磁垂直分量日变形态出现"双低点"异常.这些台站在空间上大致呈交汇的3个条带分布,其交汇处位于四川两部.异常出现3天后的5月12日,正好在四川西部的汶川发生了8.0级特大地震.地磁垂直分量日变"双低点"是客观存在的一种区域地磁异常现象.其成因可能是产生地磁静日变化Sq的外空涡旋电流体系发生变化,或可能是产生地磁静日变化的内源感应涡旋电流体系与外源涡旋电流体系产生数小时的滞后所引起.地磁垂直分量日变"双低点"异常与地震的关系,可能是前者反映了地球深部地震孕育状态的加速变化.