近年地磁场的长期变特征

利用红山、后土桥等台近30年的的地磁绝对观测资料,对F、H、Z各分量进行了分析,对Z分量的年速率进行了研究。结果:1999年和2000年F总场和Z分量长期变相继出现了转折,结束了逐年上升的变化趋势,但局部地区近两年有所回升。而H分量趋势没有变化,依照原来的趋势在下降;Z分量年速率的减缓变化往往与华北地区较强地震有关。     

关于区域性地磁长期变化的探讨(英文)

震磁效应信息的提取是在强干扰的背景上进行的,按现在的认识,震磁效应是微弱的。因此,在判断震磁效应信息之前,除了要弄清楚变化场的背景规律外,还须弄清楚基本场长期变化的时空分布特征。 本文采用我国及其邻近地区1955—78年50个地磁台站三要素(磁偏角D,水平强度H和垂直分量Z)实测年均值资料,用“按距离加权最小二乘曲面拟合”法,计算、绘制并分析研究了北纬10°—64°、东经75°—153°这一区域内地磁场各要素(D,H,Z等)长期变化的时空分布特征。结果表明: 1)长期变化有大尺度的区域性差异,如垂直分量Z的等变线1965,0年代以前在我国南部出现了由下降转为上升的转折,其它地区仍在下降。1975,0年代转折移动至华北南部,1978,0年代整个中国地区都现生了转折。同样,其它要素亦有类似的时空分布特征。 2)我国地球磁分布比较均匀,表现出受东亚大陆磁异常控制的整体性特征。 3)“按距离加权最小二乘曲面拟合”法,不仅适用于较大的区域,而且有较高的拟合精度,具有实际应用价值。     

熊岳—盖县地区地震活动的意义

熊岳—盖县地区位于海城地震区的南面,其地震活动具有频度高但震级不大的特点,地震空间分布受局部构造的控制和影响,是一个地震活动块体。本文分析了1940年以来本区地震活动与海城地震、华北地震活动的关系,发现熊岳—盖县地区的地震活动灵敏地反映了海城地区及华北地区应力场的变化,因而它是华北区域应力场变化的“窗口”,它所显示的信息对于研究华北区域应力场变化和预报华北地区强震活动都有一定的意义。     

华北和东北地区地磁场变化与大地震的关系

本文采用按距离加权最小二乘曲面拟合方法计算分析了东亚及其邻区50个地磁台站地磁偏角D,水平强度H,垂直分量Z和总强度F 1970——1979年的逐年变化和结果表明,大约在纬度=37——40N,经度=123——126E附近,（1——13）104平方公里的空间范围內,地磁场三要素及总强度的逐年变化存在明显的负异常。 这些负异常的出现和消失与1975年在海城发生的震级M=7.3级地震和1976年在唐山发生的M=7.8级地震有较好的对应关系。地磁负异常中心处对应上述两次大震前的最大值分别为=1.5和2.0/a并指向震中方向,10和25nT/a,10和30FnT/a,10和45nT/a。这种磁异常可能是太平洋板块向中国大陆板块俯冲运动和上地幔中某种物质流动的结果。      

日本9.0级地震前后华北形变场变化特征与地震趋势分析

本文分析了华北主要断裂带基于2011年日本9.0级地震同震位移场的应变变化, 结合华北地区近几年形变异常分析日本9.0级地震前后华北地区形变场的变化特征, 分析了日本9.0级地震对华北地区的影响以及未来值得关注的地区。 日本9.0级地震的发生使得华北地区EW向主压应变有所释放, 不同地区的同震响应存在差异, 部分趋势性变化在日本9.0级地震后有所恢复, 目前郯庐带中南段及附近区域的挤压应变背景和断层活动水平增强值得关注。     

利用台站综合节面解研究华北地区应力场的变化

华北块体的动力边界连续发生2008年汶川8.0和2011年日本宫城近海9.0地震。我们基于全国编目系统提供的华北地区2008—2014年的地震观测报告,读取小震初动符号,利用台站综合机制解,首先讨论了区域构造应力的作用模式,结果显示与区域地质研究结论有较好的一致性;然后基于台站综合解的矛盾比,分析了日本"3·11"地震对华北区域应力场的影响。结果显示,矛盾符号比的区域差异反映了地震活动的某些特征,差异变化则可能与区域应力背景下不同的构造条件有关。日本地震前后3年的结果对比分析发现,华北中东部应力场2011年后更加集中;郯庐断裂带和燕山地震带明显受到日本地震的影响。最后我们发现,不同地区的台站矛盾比的下降转折与周边中强或者显著地震事件有很好的对应,说明类似变化可能反映了区域中强地震活动的孕育过程。     

华北地区地磁场Z分量长期变化的拟合与预测

本文利用华北及邻近地区17个地磁台1980—1987年地磁场Z分量的实测资料,对华北地区地磁场长期变化特征进行了分析研究,并对1988—1987年的地磁场年变率进行了预测。工作中采用的数学分析方法是泰勒二次多项式曲面拟合,自变量除经纬度坐标外,还增加了时间自变量。工作结果表明,其随机拟合偏差在1—2nT,得到了较好的效果。其结果,可提供地磁人员在地震监视中使用。     

主磁场梯度的空间分布和长期变化特征

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向的梯度都与其磁场分布有明显差异.H的3个方向的梯度分布清楚地指示出南磁极的位置.梯度的长期变化表明,北半球磁场梯度漂移缓慢,南半球磁场梯度变化较快.磁倾角的垂直梯度显示,中太平洋负异常周围的正异常在围绕该负异常旋转.近赤道的梯度异常带在60°W附近的转折是由印度洋异常向非洲方向移动所致.     

板块边界构造应力场的反演及其对华北地震的影响研究

利用全球震源机制解资料,采用力轴张量计算法,反演中国大陆附近板块边界线上的构造应力场空间分布,其最大主压应力轴的方位角与GPS研究得到的板块运动方向一致,太平洋板块西边界和菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴的倾角与板块俯冲倾角基本相当,因此认为该方法反演的构造应力场真实可靠。1999年、2005年和2011年太平洋板块日本本州段的最大主压应力轴方位角存在转折现象,震例总结显示该转折现象往往对应华北地区5级以上,甚至6级左右地震,但2011年的转折变化对应华北地震的震级在5级左右。根据对太平洋板块西边界的分段研究,认为2011年的转折变化主要是由42°~50°N段的构造应力场转折引起的,而该段从地理位置结合俯冲方向来看,影响的主要地区是东北地区,而对华北的影响相对较小,因此导致对应地震的震级偏低。1992—2000年菲律宾板块琉球岛弧段的最大主压应力轴方位角存在大幅度、长时间的逆时针偏转现象,分析认为是造成同期华北南部地区发生多次具有典型华南应力场特征地震的原因。     

邢台、唐山震区震源层及其顶、底部介质条件的综合分析

首先对1966年1月1日至1984年12月31日华北地区MS4.0的1 739条地震事件和邢台震区MS4.0的541条地震事件、唐山震区MS4.0的999条地震事件震源深度资料进行了分段(2 km间隔)深度-频度统计分析，分别得出了各自的震源分段深度-频度图(H-N图)．研究表明: ① 华北板内地震发生在陆壳内，而且多集中在中、上地壳一定深度范围内，构成了板内震源层；② 震源层由相邻的主层和辅层组成，主层和辅层的顶、底界分别相应于G、C和B、G地质界面；③ 邢台和唐山震区的H-N图显示出较大差异，表明震源层具有区域性和局部性特征；④ DSS、MTS探测研究结果表明，震源层的区域性、局部性特征主要取决于区域和局部的深部构造环境；⑤ 震源层是一介质层实体，与地壳内的脆-韧过渡带相关联．震源层又是一应力导层．由于应力导层上、下介质分别受到破坏和流动，而使应力主要集中到应力导层内，地震就发生在其中.      

IGRF-11描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化及其误差分析

第11代国际地磁参考场(IGRF-11)是国际地磁学与高空物理学联合会(IAGA)于2009年12月提出的最新与比较准确的IGRF.根据IGRF-11模型,计算了2005-2010年中国地区地磁长期变化(SVC).IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化与实际观测的地磁长期变化(SVO)是基本一致的,但亦有明显差异.分析比较了在中国地区34个台站上的SVO与SVC之间的差异,并得到了它们之间的差值及其均方误差σ,对于地磁偏角和倾角,σ分别为0.35′/a与0.53′/a;对于地磁总强度、水平分量、北向分量、东向分量与垂直分量,σ分别为5.12nT/a,8.91nT/a,8.89nT/a,3.27nT/a与3.59nT/a.引起IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化的误差原因是:中国地区的区域性与局部性的磁异常、IGRF忽略了外源场与IGRF模型的截断阶数、全球台站与测点的分布不均匀、地磁观测误差等因素.由于中国地磁模型(CGM)优于IGRF模型,并能比较准确地描述中国地区地磁场及其长期变化,故在实际应用中应选用CGM.     

"Double low-points" anomaly in daily variation of vertical component of geomagnetic field before the MS8.0 Wenchuan earthquake

The "double low-points" anomaly in daily variation of vertical geomagnetic component was observed on May 9, 2008 at 13 geomagnetic observatories belonging to the geomagnetic observatory network center of China Earthquake Administration. These observatories distribute roughly on three belts with the intersection in western Sichuan. On May 12, three days after the anomaly appearance, the great M_S8.0 Wenchuan earthquake occurred. The "double low-points" anomaly in daily variation of vertical geomagnetic component is an anomalous phenomenon of regional geomagnetism, which does exist objectively. The possible cause is the change of extrinsic eddy current system resulting in geomagnetic daily quiet variation (S_q), or the delay of several hours between the intrinsic and the extrinsic eddy current systems. The relationship between the "double low-points" anomaly of daily geomagnetic variation and the earthquake reveals that the former possibly reflects the accelerative alteration of earthquake gestation in the deep Earth.     

华南地区地磁场长期变化特征

使用华南地区5个国家基准地磁台2008—2018年地磁观测数据,通过对磁偏角D、磁倾角I、总强度F、北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z月均值及年变率的分析,研究该区地磁场长期变化特征。结果表明,华南地区5个地磁台近10年来七要素月均值及年变率均呈缓慢变化趋势,且变化量相当,反映了该区域地磁场长期变化的特征。     

GSFC（9/80）地磁模型的评价和中国地磁台站异常值的确定

本文利用1960-1980年中国地磁台站资料检验了GSFC（9/80）地磁模型,结果表明该模型是成功的。据此通过地磁台站1960-1980年的观测值与GSFC（9/80）模型计算值的比较,确定了中国地磁台站的异常值。本文还建议在基本磁场的研究中从台站观测年均值中减去较精确测定的台站磁异常值,以提高资料的精确度。     

1985-1997年中国地磁场长期变化的正交模型

选取中国地区20个地磁台,日本地区3个地磁台的基本数据,使用自然正交分量方法(简称NOC方法)求得1985-199年中国地区地磁场三分量(X ,Y,Z)的自然正交分量的时间函数,即地磁场时间变化的正交模型. 对阶数从1-9的正交分量进行了试验计算,并计算出这23个地磁台分量的均方根偏差(RMS)值. 以1995年为例 ,取kNOC=1-3,将23个地磁台的正交模型值绘出了平面等值线图. 结果显示X , Y,Z长期变化速度的等值线非常平滑,分布均匀,且均具有明显的分区特征,这反映了主磁场的长期变化规律,而其中长期变化速率比较大的地区,反映地磁场的局部特征和有关的地球物理现象.     

总强度在地震磁效应观测中的有效性

质子旋进磁强计(PPM)作为地磁场总强度标量测量的仪器, 具有稳定、操作简便、测量迅速等优点.其性能很适于地震磁现象的观测.可是, 总强度在震磁现象观测中是否有效, 中外从事此项研究工作的学者看法不一.本文以区分局部地磁异常的源场公式为基础, 论证了在地表地震磁异常的全域内, 总强度的变化不能为零, 其变化幅度ΔF与垂直分量的变化幅度ΔZ应大体相当, 这与实际震例和地震磁效应模型计算结果相吻合.这就使我们有可能充分利用PPM 作为总强度标量测量仪器的优越性, 在重点地区布署以总强度测量为主的台站和流动测网, 以尽力捕捉地震磁现象时空变化的全过程.      

用中低纬度变化磁场监测磁层环电流强度

本文选择北京地磁台和广州地磁台水平分量时均值的资料,采用Hibberd方法,分析研究了环电流对地磁场夜间值变化的影响,提出一种近似估计环电流强度的简便方法,这种方法可用于及时监测环电流强度的变化,为短期磁暴预报提供有用的资料和途径。     

中国地磁台观测的2014年地磁急变

地磁急变（jerk）是起源于地球外核并在导电地幔过滤效应后在地球表面观测到的一种地磁现象,其反映了地核内部某些动力学过程.Jerks在空间范围上既可以是区域性的,也可以是全球性的.中国地区地磁台能否检测到2014年jerk？针对这一问题,利用中国大陆10个地磁台的磁静日月均值和CHAOS-6全球磁场模型,分析了X、Y和Z分量2008—2018年期间的长期变化,估算了2014年前、后的长期加速度值,确定了2014年地磁jerk的时间和强度.研究表明中国地磁台Y分量的长期变化为"Λ"型,Z分量存在明显的"V"型,具有典型的jerk特点.Y分量jerk出现的时间大约在2014年6月,比非洲大陆的Algeria TAM台和南美洲French Guiana KOU台时间滞后大约4个月.这暗示着产生jerks的地核流体波动的时序特点.中国西部和东北部地磁台的长期变化形态有明显的差别,主要由非偶极磁场引起.CHAOS-6模型与地面台站的长期变化形态并非始终一致.本文结果有助于更好地理解和解释长期变化的时间演变和地理分布,并为深入探讨jerks的地核起源和驱动机制提供新的观测约束.