夏县中心地震台地电场观测数据质量评价与特征分析

选取夏县中心地震台新建观测场地2019年正式观测以来的地电场数据,从连续率、完整率、相关系数、归零差值和分量合成效果五方面对观测数据进行质量评价,分析了日变形态、极化和干扰特征。结果表明,该台地电场观测系统运行稳定,观测场地周边未发现持续干扰源,观测数据质量较高;地电场日变形态呈"峰-谷"型,极化特征为线极化,极化方位角为北偏东20°,干扰特征主要为阶变、漂移和突跳等。     

江苏地电台站渗流方位角和极化方位角差异特征分析研究

利用江苏地电台站的地电场和地磁数据,计算各个台站的极化方位角和渗流方位角,其中,渗流方位角分别采用谐波振幅和峰谷值2种方法进行计算,并对计算结果进行分析。结果表明:(1)新沂台和南京台由于台站覆盖层较浅,极化方位角存在线性极化和较多的非线性极化现象;而高邮台和海安台由于覆盖层较厚,极化方位角多数存在非线性极化现象。(2)用峰谷值法与用谐波振幅法计算所得的渗流方位角,两者相差不大,与理想模型间的差距也较小;而极化方位角与模型差距较大。因此,用渗流方位角尝试进行地震映震关系研究是基本可靠的。(3)高邮台的渗流方位角与高邮-宝应M_S4.9地震间具有较好的对应关系。     

长春地磁台新老台址台差处理

本文利用北京、女满别、海参崴地磁台1957年—1981年的观测资料,采用线性回归分析方法计算出长春地磁台新老台址地磁七要素的台差改正值和1978年该台老台址七要素的平均值,使长春地磁台新老台址观测资料的连续使用成为可能。改正值的置信度远大于99％,计算误差在允许的观测误差范围内。     

兴济地震台大地电场方位变化特征

根据地电场成分分类取空间电磁环境较为平静且地电场观测数据日变形态较为稳定的时段对兴济台大地电场E_T进行提取,然后利用正交向两测道大地电场合成总的大地电场E_T总。对总大地电场方位变化进行对比发现,兴济台午前午后大地电场方位角图像较平凉、大柏舍数据离散度高,无午前午后3个阶段的稳定形态变化特征;通过谐波分析及F检验发现,兴济台大地电场前10阶谐波拟合程度相对较低、高阶谐波成分显著,说明兴济台地电场成分复杂,可能是造成一天中大地电场方位角数据离散的原因。     

高压直流输电对大柏舍台地电场观测干扰的分析

在分析高压直流输电对地电场观测产生干扰原因的基础上, 应用大柏舍台近年来受高压直流输电干扰的地电场数据分析受高压直流干扰时的地电场变化、 入地电流、 换流站接地极与台址关系, 计算了高压直流输电干扰时台址岩体裂隙优势方位。 结果表明: 地电场变化形态仅在高压输电入地电流开始注入和停止注入时产生大幅度的跃变; 高压直流输电干扰时电场强度与入地电流大小成正比, 与台址到换流站接地极的距离的平方成反比; 应用地电场潮汐变化前10阶谐波振幅计算台址岩体裂隙优势方位的方法有甄别高压直流输电干扰的效果。     

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。     

潮汐地电场谐波和各向波形的影响要素

潮汐地电场表现出近正弦形态,形态持续全天属TGF-A型,只在午前午后出现属TGF-B型,两类潮汐地电场前5阶谐波周期分别是23～24、12、7.9、6、4.8h.不同场地的潮汐地电场振幅谱可能有差异,周期变化的径向、切向月球潮汐力的振幅谱也存在差异.岩石裂隙面分布不同,则各向潮汐力对裂隙的作用效果不同,这可能是导致潮汐...     

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。     

嘉山地震台大地电场观测异常干扰研究

地电场观测是地震电磁前兆观测方法之一,由于其观测物理量所受到的干扰因素较多,因此通过对嘉山地震台大地电场观测中常出现的地电阻率同场观测干扰、雷电干扰、降雨影响、电极极化、磁暴干扰等5种干扰和典型变化形态进行识别分析,可有效剔除干扰,从而为提取地震前兆信息,分析和运用地电场资料进行地震预报提供可靠依据,也为观测场地大致相同的其他台站提供参考。     

地震地电场前兆观测方法创新及应用——深井电极垂向地电场观测方法及应用

将现行的地震地电场前兆地表水平方向观测方法改为深井电极垂向地电场观测方法,可大大缩小观测场地范围,有效排除地表电磁环境的干扰影响,解决目前地电场观测场地选择困难、干扰影响严重的问题,更好地获得地震前兆信息。开展深井电极垂向地电场观测,可充分利用深井钻孔的条件,安装其他项目观测装置,开展综合观测,取得更丰富的观测资料。利用已有台站的深井钢管作电极,开展地电场前兆观测,可等同于深井电极垂向地电场观测,开辟地震前兆观测新途径,具有较好的观测效果;实现在老台站增设地电场观测项目而不需要太大的投资,值得推广。     

地电场观测中的干扰分析

介绍和分析了昌黎台地电场观测中常出现的一些干扰和典型变化形态以及分析排查过程,认为主要存在5种干扰变化:(1)雷电、降雨影响;(2)线路接触不良;(3)直流干扰;(4)电极极化;(5)观测系统(主机)故障.各种干扰源不同其变化形态也不同,可以从变化形态和变幅方面进行判断.     

典型干扰环境中的大地电场优势方位角应用探讨

高压直流输电故障、地电暴、地电阻率观测人工供电、地铁等通常会对地电场观测带来较大干扰,对观测资料的应用、地震异常信息的提取识别等带来了很大困扰。选取陵阳、瓜州等13个观测系统较好的地电场台站,基于大地电场岩体裂隙水(电荷)渗流(移动)模型,计算实际观测中这些典型干扰下各场地大地电场优势方位角α的变化情况。结果表明：通常的地电暴、高压直流输电、地电阻率观测人工供电、城市轨道交通等干扰,计算的α值受影响不明显,但持续多日的大幅度、剧烈干扰可能导致部分场地出现影响。通过对2018年9月陕西宁强M_S5.3震例分析,其结果表明复杂环境中周边场地强震前的α值异常可能也显著。研究结果对地电场数据应用可能有一定参考意义。     

宝坻地震台新旧场地地电场观测资料对比分析

通过对天津市地震局宝坻地震台新旧场地的地电场观测资料曲线动态变化、潮汐特征和相关系数、归零差值等内在质量参数的对比分析,得出结论:1尽管新旧场地在地域上相距12 km,布极方式和观测系统不同,但所观测到的地电场资料在曲线动态和潮汐特征上有很大的相似度;2新旧场地的地下介质电性结构、电磁环境及观测系统的不完全相同,客观存在地电场观测资料的差异;3在平原地区地电场观测场地近距离搬迁后,地电场观测资料在大尺度上有一定的可移植性,即对新场地的地电场观测资料进行分析时,可以在一定程度上借鉴旧场地地电场观测资料变化的特征和规律,但要注意新旧场地的地电场观测资料之间的区别,特别是二者之间可能在量级上的重大差别。     

地电暴事件判别方法及特征分析

本文基于我国2015—2018年间地电暴事件,通过对筛选的数据曲线变化特征归纳分析,总结出以下快速准确判断地电暴事件的依据:(1)地电暴发生时,会压制地电场六道观测数据正常日变形态,且变幅是正常日变幅值2倍以上或更大;(2)地电暴事件具有广域同步性,可通过多台观测数据对比判断;(3)地电暴和地磁暴具有同源性,可通过地磁观测来判断;(4)经过上述初判后,还应排除观测系统、自然环境、人为干扰、场地环境事件影响,才能确认为单一地电暴事件。通过对地电暴波形特征的分析,发现一般情况下地电暴变幅与地磁磁情指数—K指数呈正比关系,但是同一台站地电暴变幅在同一K指数下差异较大。不同台站对同一地电暴事件幅度响应不同,仅从变幅来看纬度效应不明显,有局部区域性特点,可能与台站台址条件\,地电场布极方式方位等因素均有关。     

云南漾濞县6.4级地震前地电场异常回溯性分析

针对2021年5月21日云南漾濞M_S6.4地震,采用滑动相关性方法和地电场优势方位角方法,开展震中周围200 km范围内地电场台站地震异常的统计特征分析和优势方位角的回溯性研究,发现:(1)通过对漾濞M_S6.4震中周围历史地震事件的统计分析,认为该区域地电场地震异常现象通常在震前约20(±5)天开始出现,如弥渡、祥云和洱源台;(2)漾濞M_S6.4地震前,洱源和祥云台地电场优势方位角在震前约15天或更早时间开始出现异常变化现象;(3)当地电场台站与地震事件处于同一发震断层(或断裂带)时,其观测到地震异常的可能性更大。此外,结合研究区域已有大地电磁测深结果,对地震反映敏感的地电场台站测区下方电性结构特征进行了初步探索,认为当测区位于电阻率边界上时,更易观测到地震地电场异常变化现象,相关研究结论将有望为地电场台站的选址建设、地震异常分析等工作提供技术支撑。     

小波变换在地电场数据分析中的应用

随着城镇化发展的加快, 上海的地电场观测受到来自周围环境噪声的影响日益严重, 这些噪声干扰对于地震前兆异常的分析判断带来很多不确定性. 本文主要探讨通过小波变换方法来分解地电场观测原始信号, 分析环境噪声对原始观测数据的影响强度. 利用异常信号的小波模值对比分析了滤波结果, 并通过绘制极化方位图检验了该方法在实际运用中的效果. 结果表明: 数字滤波方法能很好地去除日常干扰所带来的背景噪声, 对于重构的地电场信号, 也能较好地反映其原始信号变化特征; 滤波后的自然电场异常信号保留了原始信号中主要的变化特征, 并能反映其原始变化规律; 重构的地电场信号能够突出信号中异常信号极化方位角, 使极化方位收敛有利于实际运用.      

延庆地震台地电场资料浅析

利用延庆地震台2004年地电场的观测资料,研究其变化情况,分析引起其变化的具体原因,结果表明:延庆地震台地电场的观测容易受到磁暴、雷雨等干扰,电极的极化影响最为严重,这些因素给地电场震前中短期异常的识别带来了困难,但是从短期来看,地电场观测精度较高,对场地的电磁变化反映比较灵敏。     

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。     

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。     

2008年汶川MS8.0地震前定点观测电磁异常回溯性分析

对2008年汶川M_S8.0地震周围定点台站观测的电磁异常的相关研究进行了简要的回顾分析,以期加深对汶川地震孕震过程中电磁异常的解读.震中周围8个地电阻率台站震前出现不同形态的异常变化,结合震后地电阻率变化形态分析,仅近邻地震破裂带的成都和江油台异常变化符合已有的地电阻率孕震异常机理.在4月24日和5月9日大致沿南北地震带出现两条南北走向的低点位移线,成都台地磁转换函数、谐波振幅比、帕金森矢量和垂直极化强度等主要反映了地下介质电性在震前出现的异常变化;断裂带附近的地电场和电磁扰动在震前出现波形畸变和能量增强,距离较远的西昌台阵和天祝—松山台阵内地电场也出现功率谱能量增加和裂隙渗透方位角扰动等短期异常现象,甚至沿龙门山断裂带NE方向1300km外的河北电磁扰动台网震前数月也出现自观测以来最大幅度的异常变化.