X地磁垂直分量日变幅逐日比及其与地震关系的探讨

分析了地城关垂直分量日变幅逐日比值的高值异常与其后地震的关系，发现它们之间有良好的对应，通过分析地磁垂直分量谐波幅度的逐日比，作者认为这种高值变化可能与其间地下介质电阻率下降有关，但也有可能是是外场变化所致。     

地磁垂直分量Z日变幅逐日比及其与磁暴和地震的关系

地磁垂直分量Z日变幅逐日比是基于变化磁场在地球电导率的作用下会产生一个与变化磁场相反的感应磁场, 该感应磁场不仅包含了外空磁场的信息, 还包含了地下电导率的信息。 因此, 相对于地磁场其他成分来说Z分量更多地反应了地下活动的变化, 逐日比是利用前后两日地磁Z分量日变幅相比来提取该异常现象, 但磁暴可能会对逐日比异常判定产生影响。 我们取1984年至今江苏区域范围达到逐日比异常判定指标的29个事件结合磁暴以及该异常事件之后和地震的对应关系进行统计分析。 研究发现, 无磁暴时逐日比异常和预测范围内地震对应关系达到0.77, 有磁暴时逐日比异常和地震对应关系为0.25。 综合分析认为逐日比异常事件发生后, 若该日无磁暴或者Dst指数小于异常第二日, 那么该异常为地震前兆的可能性大概为0.8, 反之则该异常有可能是磁暴的影响而不是来自于地下活动的影响, 需结合其他前兆分析方法进行综合分析, 该研究增强了逐日比异常判定地震地磁前兆信息的可靠性。     

2012年江苏扬州M 4.9地震前地磁垂直分量日变双低点异常

2012年6月13日和7月10日华东地区部分地磁台垂直分量日变形态出现双低点异常,首次异常出现后37天,于7月20日发生江苏扬州M 4.9地震,震中位于低点位移分界线附近。分析认为,在强震前由于应力变化,引起孕震体环境中介质电导率等电磁性质发生改变,区域地磁场垂直分量日变曲线出现相位和幅度变化,说明地磁垂直分量日变双低点异常与地震的孕育和发生相关。     

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.     

汶川8.0级特大地震前地磁垂直分量日变“双低点”异常

处于地球北半球的我国各地磁台站,在非磁扰日所观测到的地磁垂直分量的日变形态在中午前后有一个极小值,称为日变"低点".这种日变化以1个太阳日为周期并随地理经度而变化:由东向西,经度每隔15°,日变低点出现的时间延迟1小时.     

2010年山西河津4.8级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2010年1月11-24日,华北地区出现7次地磁低点位移异常。异常结束1天后研究区内发生2010年1月24日山西河津4.8级地震。采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应,并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线,山西河津4.8级地震震中处于1月16日、17日、19日、22日地磁低点位移分界线上。低点位移异常日期间,华北地区存在显著的高梯度带,该文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。在正常日期间,华北地区未出现梯度值大于1 h/（°）的区域,在异常日期间,出现梯度值大于1 h/（°）的区域,河津4.8级地震多位于高梯度区边缘。     

汶川8.0级特大地震前的地磁垂直分量日变ldquo;双低点rdquo;异常l

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ldquo;双低点rdquo;异常．这些台站在空间上大致呈交汇的3个条带分布,其交汇处位于四川西部．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ldquo;双低点rdquo;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．地磁垂直分量日变ldquo;双低点rdquo;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.     

基于数字地磁资料的滤波幅相法初步应用研究

根据地磁垂直分量日变化畸变异常的周期特征, 应用FHD磁力仪分钟值观测资料, 通过富氏拟合滤出1~3 h的日变化,突出垂直分量日变化中的畸变变化, 直接获取了幅相法异常。 新方法只需单台的垂直分量分钟值观测资料, 克服了原有幅相法需要参考台资料的缺陷, 方便了异常提取, 拓展了数字地磁观测资料的应用范围。     

甘肃岷县、漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化空间相关特征

2013年7月22日甘肃省定西市岷县、漳县交界(22~42~oN,94~113.5~oE)发生6.6级地震,在这次地震之前位于该区域地磁台站观测数据存在显著的异常变化。主要采用地磁垂直分量日变化空间相关方法对南北地震带地磁数据进行了处理,以提取异常时空特征。结果显示:(1)2009年6月23日至7月10日,成都、察隅、道孚、都兰、格尔木、贵阳、河池、周至、临夏、兰州、木里、南山、通海、太原、浚县、英鸽、邕宁、肇庆等地磁台站与新沂、红山之间相关系数曲线出现准同步的下降变化,异常结束1个月内,南北地震带发生岷县、漳县6.6级地震;(2)对异常期间南北地震带进行地磁垂直分量日变化空间相关空间扫描发现,经去除背景值和归一化之后的相关系数等值线,图中出现了有别于背景分布的高梯度带(范围为0.4~0.6),岷县、漳县6.6级地震震中位于该梯度带内及其附近区域,同时也位于异常台站集中区域边缘。     

2013年岷县—漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2013年6月16日, 中国大陆西部出现地磁低点位移。 异常出现后一个月内, 位于低点位移分界线附近发生7月22日岷县、 漳县交界6.6级地震。 本文通过采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应, 并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线, 2013年岷县—漳县6.6级地震震中处于6月16日地磁低点位移分界线上。 对异常期间的中国大陆地区地磁垂直分量日变形态进行统计, 发现其存在显著的分区特征, 低点时间为正的区域内日变化形态基本呈现W型, 低点时间为负的区域内日变化形态主要呈现V字型特征。 低点位移异常日期间, 中国大陆存在显著的高梯度带, 本文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。 在6月13日正常日期间, 中国大陆地区未出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 在6月16日异常日期间, 出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 2013年岷县—漳县6.6级地震位于高梯度区边缘。     

中国大陆地磁场Z分量日变幅的时空特征分析

In this paper, we use the daily ranges of the vertical magnetic intensity of approximately 76 geomagnetic stations from January 1, 2008 to December 31, 2010 to analyze the spatial and temporal characteristics of Z ranges. The results are summarized as follows: (1) Temporally, we use regressive analysis and FFT analysis to analyze the data. The results show that the Z component daily ranges of all stations have an obvious cyclical variation, the computed Fourier spectra of all data sets have clearly resolved the required periodicities in the data, in the form of distinct peaks at days 365, 183, 22, and 73, and the power spectra of day 365 is the highest in all periods. (2) In terms of spatial variation, the daily ranges show nonlinear variation with latitude in China. The results show the existence of a point of inflexion (maximal value point) nearby at about 25°N, the daily ranges of Z rise from 15°~25°N and have a good linear decrease variation along with 25°~50°N. (3) Compared with the spatial and temporal variations of Z daily ranges with the Sq current inversion, we found that the spatial and temporal characteristics of Z ranges are decided mainly by the spatio-temporal evolution of the Sq current system. (4) If the latitudes of the maximum amplitudes of variation of the vertical component in the geomagnetic quiet days are roughly taken as the latitudes corresponding to the foci of Sq overhead current system, we can see that these latitudes of foci become higher in summer, are lowest in winter and highest during Equinoxes, displaying conspicuous monthly and daily variations. For two successive geomagnetic quiet days, the latitudes of foci may vary ten degrees.     

甘-青地区地磁垂直分量加卸载响应比、逐日比分析

以甘肃、青海及周边地区(30.5°~41.0°N,94.0°~108.0°E)作为研究区域,采用地磁垂直分量加卸载响应比方法,以及由此演化出的地磁垂直分量逐日比方法,对位于甘-青地区的都兰、山丹、古丰、固原和中卫五个台站地磁数据进行处理。结果显示:1自2008年以来,甘-青地区累计发生5次显著地震,其中4次地震前10个月内,出现过加卸载比成组高值异常,3次地震之前10个月内出现过逐日比成组高值异常;2甘-青地区地磁垂直分量加卸载响应比、逐日比异常判据阈值分别为3.0、2.8。     

Spatial Correlation Anomalies of the Diurnal Variation of the Geomagnetic Vertical Component before the Yingjiang MS6.1 and Ludian MS6.5 Earthquakes

Significant anomalies were observed at the geomagnetic stations in the southwest region of China before the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake in 2014. We processed the geomagnetic vertical component diurnal variation data by the spatial correlation method. The results show that during the period from April 1 to May 20, 2014,there existed quasi-synchronous decrease changes in the coefficient curves between the five geomagnetic stations of Guiyang,Hechi,Nanshan,Muli,Yongning and Xinyi and Hongshan stations.Furthermore,there was a high gradient zone in the normalized correlation coefficient contour map with background values removed. The epicenters of the Yingjiang M_S6.1 earthquake and the Ludian M_S6.5 earthquake are located in the gradient zone or near the gradient zone.     

地磁观测中干扰抑制方法的发展及展望

地磁观测数据不仅具有学术研究意义,也是不可或缺的国家基础战略资源.但是,目前我国地磁台网中近1/3地磁台站正日益受到由外界人工电磁干扰源的干扰,产出的地磁观测数据质量下降.如何选用合适的技术方法对干扰进行辨识是目前地磁台网运行中数据处理的热点和难点.基于此本文从地磁观测数据中分析及抑制方法中遇到的主要问题入手,对现代信号处理技术在地磁数据分析及干扰抑制方面的应用进行归纳总结,作为现代信号处理的演化的新方向,介绍了智能信息处理理论中数据融合、数据挖掘等技术在地磁数据分析方法的发展及展望中谈及.研究发现,智能信息处理是地磁数据中干扰辨识及抑制领域有效技术和今后发展趋势,也是地磁观测数据综合处理中值得借鉴和学习的有效技术之一.     

地磁交汇法在地震预报中的应用

利用地磁交汇法较好地预报了2002年4月22日发生在河北邢台老震区的Ms5.0地震，实际震中与交汇点相距只有15km。结合以前取得的震例，认为此方法是一种较好的短期预报方法，特别是对未来震中的预测更显示出一定的优势。     

Application of the New Wavelet-Decomposition Method for the Analysis of Geomagnetic Data and Cosmic Ray Variations

Geomagnetism and Aeronomy - The potential use of the wavelet-decomposition method developed by the authors for the analysis of geomagnetic data and cosmic ray variations is studied. With the use of...     

地磁空间相关法在河北省的应用研究

通过对河北省境内8个地磁台站1981-2006年Z21地磁资料的相关分析,发现地磁Z21相关系数异常与河北省及邻区MS≥5.0地震有较好的对应关系:26年内共出现了符合判据标准的异常18次,在其后10个月内对应地震13次,应报15个,虚报3次,漏报2次。初步给出了适合该区域的地震预报参数。