垂直地电场观测新技术的数据研究——基于坪城观测点的分析

结合同台观测的水平地电场数据,研究坪城垂直地电场观测数据,结果表明:(1)采用固体不极化电极进行垂直地电场观测,同一极距的观测结果基本一致,而铅板电极与固体不极化电极之间存在较大的电位差;(2)垂直地电场日变化形态清晰,长极距测道(A1C1、A2C1和A3C1测道)日变幅为5.85 mV/km左右,短极距(B1C1、B2C1和B3C1测道)日变幅为10.02 mV/km左右;(3)垂直向观测的地电场日变化优势周期在12 h和24 h。     

蒙城台地电场资料分析

通过对安徽省蒙城台2002年地电场分钟值数据的处理分析, 结果认为该台可以清晰地记录到大地电场的正常日变化、 电磁暴; 同一方向长短极距的变化基本同步; NS向、 EW向与NW向的比测误差基本正常; 拟合极化方向角在静日和有电磁暴时, 在N80°W～N100°W内摆动, 较稳定, 有干扰和雷电时极化方向明显偏转; 大地电场矢量方向角α变化大。 受降雨、 外线接触不良、 仪器工作状况不佳的影响, 少数数据质量不好, 通过改进, 还可以进一步提高观测质量。     

山东地电场观测干扰特征分析

利用山东地电场观测数据跟踪分析结果,结合观测资料,分析自然环境、场地环境和人为干扰等因素给山东地电场观测带来的干扰。结果表明:(1)观测系统故障多出现数据同步错误或缺数,较容易判别;(2)雷电会导致地电场观测数据产生畸变,变幅达到几十(甚至几百)kV/km,是正常观测值的几倍乃至几十倍;(3)缓急程度不同的降雨会造成数据离散程度不一致,中等以上降雨会影响正常日变形态,导致各测向长、短极距相关性明显降低,相关系数由正常的0.8左右降至0.6左右,甚至更低;(4)高压直流输电影响显著,电流注入接地极引起换流站地电位升高;当输电停止时,电流注入接地极降至零,地电场观测数据呈直线下降;(5)人为干扰会造成数据非连续性同向突跳或台阶,长短极距幅度变化差别较大,但同一测道变幅基本接近;(6)地电暴引起的六个测道上的变化幅度基本一致,最大振幅方向相同,由于地理位置和观测环境的不同,不同台站记录到的地电暴幅度会存在差异。     

2020年新疆于田MS6.4地震和田台地电场异常的测道差异性

和田地电场台站距离2020年6月26日于田M_S6.4地震震中约305 km, 该台不同方位测道之间相关系数均值在0.8左右, 应用多极距原理获知震前两月该台地电场数据中“近场”信息较复杂, 但具有一定程度的可靠性。 计算该台不同极距测道的优势方位角α和不同方位测道间相关系数δ_NS/NW, 获知震前数月长、 短极距α、 δ_NS/NW存在不同的异常现象。 2011—2019年, 和田台周边300 km范围发生了6次M_S5.0以上地震, 这种异常现象的差异具有类似特点。 这反映出在同一场地, 地电场长、 短极距观测装置对周边中强地震的映震能力可能存在差异性。     

多极距地电场观测系统数据处理软件

中国地震前兆台网数据处理系统针对传统的“L”型地电场布极方式而开发的数据处理软件,不能对南京地震台地电场数据有效处理,考虑到地电场的矢量特性,南京地震台取消斜道观测,布设同方向3个测道的多极距地电场观测系统.     

甘肃嘉峪关、瓜州地电场日变化与地电暴差异机理分析

通过甘肃省嘉峪关台地磁场观测资料,研究嘉峪关台、瓜州台磁静日地电场日变化的时频特征波;由地电场分钟值观测数据的时序叠加残差方法,研究嘉峪关、瓜州山的地电暴变化。结果表明:(1)两台地电场静日变化以两次起伏变化为主,无相位差,但两台之间日变幅差异较大;(2)地电场分量变化与地磁场正交分量变化显著相关;地电场与地磁场日变波形不同,极值时间有差异。2个台存在很明显的高频成分,在去除了高频变化后,其优势周期也相同,从大到小依次为12 h、8 h、24 h。地磁场H分量因存在磁暴影响,故高频变化较多,在去除了磁暴影响后,其优势周期从大到小依次为24 h、12 h、8 h;(3)当电磁暴扰动剧烈时,两台可以较清晰地记录到地电暴的完整变化。在发生电磁暴时,地电场与地磁场的相关性明显降低,且不同台、不同测向之间的变化幅度也不尽相同。两台东分量E_Y暴日的日变幅较静日明显增大,磁暴期间Y分量变化率与地电场东分量E_Y观测数据显著相关,由此说明:两台日变幅的不同与台站台址电导率有关,太阳风引起的电离层活动是引起了地电场日变化主因。引起电暴的原因可能不同于引起日变化的原因,主要是两台之间及不同测向之间的浅、深层电阻率和地质构造等诸多因素的结果。     

甘肃平凉地电场观测资料分析

介绍平凉中心地震台地电场观测系统,对观测资料的连续率、完整率、观测精度(包括相关系数和差值)、变化形态、频谱特征、长短极距的相关性、矢量性等方面进行分析和讨论。结果表明:平凉地震台地电场观测数据质量符合相关技术规范要求,能较好地反应区域地电场的变化特征,并分析平凉台周围中强地震与地电场异常变化的关系。     

海南翁田台地电场数据质量及频谱分析

地电场观测系统的观测对象是地电场强度矢量,其目的是通过观测地表的地电场强度,探索地震前地电场的变化,获得地下电性结构及其变化规律,开展孕震过程中大地电场的变化特征研究。本文对翁田台地电场自建台以来的数据进行了详细的梳理,通过计算差值和相关系数来分析数据自运行以来的质量情况,总结数据质量较好的原因,并对下一步如何提高数据质量给出一些建议。翁田台地电场观测数据曲线存在明显1峰1谷的日变形态,对其进行频谱分析,优势周期为24、12、6 h,以24 h为主。运用优势方位角的方法计算发现,2017—2018年优势方位角存在收窄和偏转现象,对该异常进行了分析与探讨。     

洛阳地震台地电场观测系统防雷改造期间数据干扰分析

2018年洛阳地震台观测技术保障系统升级改造，地电场观测系统短极距NS、NE测道数据出现大幅度阶跃变化，其中NS测道变化达-420 mV/km，NE测道变化达-290 mV/km。通过走访调查地电场观测环境，巡检测试观测系统，并核实、分析观测技术保障系统，发现本次数据变化非地震地球物理异常，应为电源防雷插排漏电及机柜内接地线未明确分类所导致的干扰。     

甘肃张掖MS5.0地震前山丹地电异常探讨

2019年9月16日在甘肃省张掖市甘州区发生M_S5.0地震,震前山丹地电阻率和地电场观测资料出现了较为明显的短临异常,震中距63 km。本文对该异常进行分析总结,排除周围观测环境,观测系统,自然环境,磁暴等因素外,认为该异常是较为可信的地震前兆异常。地电阻率观测资料异常形态NS测道表现为转折快速上升-缓慢下降,EW测道为转折缓慢上升,N45°W测道为缓慢下降-转折缓慢上升。地电场观测资料异常形态长极距NS道、长极距N45°E道、短极距NS道表现为转折同步缓慢上升,长极距EW道和短极距EW道转折同步缓慢下降,短极距N45°E道异常不明显。地震在异常持续过程中出现转折变化或上升(下降)速率发生改变时发生。     

甘肃大地电场的变化特征分析

对甘肃省平凉、松山、古丰、山丹、高台、嘉峪关、瓜州7个台站的地电场分钟值、小时值的日变特征进行了对比,对2012年3月地电场小时值进行了频谱分析,同时结合地磁场H分量、分量应变(固体潮)进行了对比分析。结果表明:1地电场静日的日变化都很明显,呈明显"双峰"和"单谷"形态,并且NS向与EW向变化形态基本相同;各台站同测向及相互之间的自相关系数基本在0.85;不同台站之间同测向的相关系数多数在0.75以上;这是地磁场H分量与固体潮共同影响的结果。2通过频谱分析各台站的优势周期主要以12h和8h为主,但存在差异性,谱值最大相差20倍。3各台站的日变幅也不尽相同,其中,差异性主要表现为与地磁场和固体潮影响量的差异性,并与台站的位置、地质构造、电性结构、浅层电阻率等有很大关系。     

河北涉县地震台数字电扰动异常分析

2019年2月5日以来,河北涉县地震台CNEM08-Ⅰ型数字电扰动仪NS、EW测道观测数据与正常日变形态不同,出现了整体下移且幅度增大的异常变化,该异常集中出现在每日的5—10时、15—23时2个时间段,具有明显的规律性.通过测区环境调查、观测系统检测、空间环境分析、与周边台站观测对比、现场实验及以往震例分析等研判认为,此次异常是由台站电锅炉漏电引起的,非地震地球物理异常.     

河北涉县地震台数字电扰动异常分析

2019年2月5日以来,河北涉县地震台CNEM08-Ⅰ型数字电扰动仪NS、EW测道观测数据与正常日变形态不同,出现了整体下移且幅度增大的异常变化,该异常集中出现在每日的5—10时、15—23时2个时间段,具有明显的规律性。通过测区环境调查、观测系统检测、空间环境分析、与周边台站观测对比、现场实验及以往震例分析等研判认为,此次异常是由台站电锅炉漏电引起的,非地震地球物理异常。     

高压直流输电干扰对江苏省地电场观测的影响

本文主要是对江苏省4个地电场台站2015—2019年地电场观测数据受全国高压直流输电线路干扰情况进行分析总结,重点分析锡泰线、晋南线、锦苏线和昌宣线等几条线路对其影响特点及数据干扰幅度,得到以下结论:(1)高压直流输电线路干扰对地电场观测数据的干扰是一个远场干扰源,表现为受同一高压直流输电线路干扰时,同一台站同一方向的长短极距观测数据变化幅度之比接近1。(2)各台站受高压直流线路干扰产生的数据变化形态、变化方向和变化幅度不尽相同,这与台站位置、高压线路换流站位置、接地极相对位置以及地下传播介质有关。该研究结果可以为地电场观测受高压直流输电线路的干扰判别提供参考,服务于地电场观测数据的应用。     

水氡与气氡动态的对比分析

首先介绍了模拟和数字化方法观测地下水氡浓度所使用的仪器及其工作原理,然后对昌黎井、怀来4号井和矾山井的模拟(水氡)和数字(气氡)资料动态特征进行了对比分析。分析认为仪器工作原理和观测步骤基本相同,但采样(集气)环节有所不同。模拟方法是取一定量的水样,人工采集水样中的气体,然后观测;数字化方法是自流井(泉)的水流经脱气装置自动采集气体,气体样品自动进入观测装置。取样方法的不同,对观测资料的短周期变化特征有影响,但两者的趋势变化特征基本一致。     

东平台分量应变与体应变可靠性分析及特殊事件影响对比

本文通过四分量自检、相对标定内精度分析对东平地震台YRY-4钻孔分量应变观测资料进行可靠性分析,并结合滑动相关性计算、潮汐因子内精度对2套仪器数据进行了对比,证明YRY-4钻孔分量应变2面应变相关性高,相关系数接近1,相对标定内精度高,与体应变数据整体趋势一致。2套仪器观测环境一致,运行稳定,数据正常可靠,但也存在降雨、场地干扰特殊时段曲线表现不一致的情况。针对2种特殊情况结合相关性计算、S变换进行了对比分析。结果表明,降雨时段,因钻孔条件差别较大,2套仪器数据相关性较差,接近0;场地干扰时段,2套仪器观测系统均受到影响,频率域同步出现干扰信号,影响数据曲线形态及潮汐因子精度,但2套仪器面应变相关性达0.91。综合分析,东平台钻孔应变仪与体应变2套仪器观测系统是可靠稳定的。      

地震前兆串口通讯设备的网络接入方案与实现

针对地震前兆台网在不同时期项目建设时的技术限制,对前兆台网技术系统进行整合,在全国开展“九五”及模拟观测系统整体并人“十五”系统的改造升级工作。其主要内容包括台站网络改造和“九五”仪器接人改造两部分。对于具有仪器改造任务而不具备网络条件的台站进行网络通讯改造;通过增加地震前兆通信协议转换器和升级数据采集器两种方式进行“九五”仪器的接人改造改造后的仪器可以通过网络进行观测数据的汇集,从而实现前兆台网统一的运行监控、采集数据、存储、交换、管理和服务。     

2015年尼泊尔8.1级地震前后拉萨地电场观测数据变化分析

2015年4月25日尼泊尔8．1级强烈地震前后,拉萨地磁台(以下简称“拉萨台”)地电场观测数据出现了长时间、大幅度异常变化。在对拉萨台地电场观测条件、观测系统以及观测结果进行初步讨论的基础上,利用“能量合成累加”和“MSA功率谱分析”等数据处理方法,从“时间域”和“频率域”两个方面,对该异常变化的主要特征和演化过程进行了分析。结果显示,尼泊尔8.1级地震前后,拉萨台的地电场观测数据异常变化,经历了“趋势变化一扰动变化一发震期一恢复期”等发展阶段,以及“低频变化一高频变化一平稳变化高频变化”等演化过程。综合分析认为,拉萨台地电场观测异常变化特征和演化过程,与相关现象和机理研究结果基本吻合,能够完整反映强烈地震孕育、发生和发展全过程,是具有一定客观性、典型性和代表性的珍贵资料。     

小波分析在永安地震台前兆观测资料处理中的应用

利用小波分析方法对永安台前兆观测资料进行处理,结果表明该方法能够有效地将数据波动、脉冲干扰和地震同震波从原数据中分离出去,并且能够得到清晰的前兆数据原始变化趋势,可以使今后各种长短期震前异常的识别变得更加容易。