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。     

嘉峪关地磁低点位移异常与干扰因素的讨论

利用嘉峪关地磁垂直分量1993～1998年的资料,系统分析了嘉峪关地区地磁场Z分量的年变形态。结果表明：地磁低点位移异常与地磁Z分量的季节性变化有关,与地磁场的日变幅度有关。     

肃南5．3级地震前嘉峪关台地震前兆异常初探

以嘉峪关台的原始资料为依据，着重探讨了肃南5．3级地震前祁连山西段的地震活动性异常。将本台的地磁Z分量与兰州、天水地磁台进行比较，结果认为：肃南5．3级地震的发生基本符合祁连山西段地震活动的周期性特征，前兆资料无明显的临震异常显示，但本台的自然电场，地磁日幅差和Z分量的日均值资料有明显的短期趋势性异常显示。     

大连地震台地磁Z分量日变化特征初步分析

利用大连地震台地磁Z分量观测资料,对其日变幅度、低点时间和日变形态的年变化进行分析,由此初步总结地磁Z分量日变化的规律及特征,对识别地磁场异常变化或干扰变化具有一定参考意义。     

新疆地磁台磁暴特征分析

统计新疆各地磁台自2009～2016年间的磁暴,对磁暴的起止时间、水平分量H、总场F初相幅度以及各分量的最大变化幅度进行对比分析。结果发现,约50%磁暴发生在劳埃德季节的E季节。磁暴发生时,不论是水平分量H、磁场强度的初相幅度,还是水平分量H、磁偏角D、垂直分量Z最大变化幅度均受纬度控制。赤道环电流体系在喀什地磁台影响较强,在喀什至乌什之间,影响迅速减弱;而在乌什、乌鲁木齐、温泉、克拉玛依之间,赤道环电流体系的强度减弱比较缓慢。     

地震前红山台地磁变化及异常指标分析

本文应用加卸载响应比、日变幅逐日比及空间相关分析方法,分析了2002～2015年红山地震台地磁Z分量观测资料异常变化与Ms≥4.0地震之间的关系。结果表明,异常值加卸载响应比P(Z)≥3.0,日变幅逐日比Y(Z)≥2.6,相关系数R(Z)≤0.90,且各异常值出现超过3个月及以上,震中距400 km以内通常有Ms4.0级以上地震发生。研究结果提供了适用于红山台的地磁分析异常指标,同时对后续地震的预报研判有所帮助。     

高阶统计量方法在地球物理学中的应用与展望

高阶统计量方法是研究非高斯过程,非线性系统和非最小相位信号的有力工具。一些使用相关函数或功率谱进行分析与处理而得不到满意结果的问题都可以使用高阶统计量方法。本文介绍了高阶统计量在地球物理学中的应用现状。     

滇西北地区地磁短周期变化特征研究

利用滇西北地磁台阵8个测点的秒采样观测数据,对短周期事件的地磁三分量变化幅度进行统计,得到不同周期的垂直分量和水平分量变化幅度比值ΔZ/ΔH在观测区的空间分布,由此推测地下存在一条NNW走向的高导带,从地壳延伸至上地幔,且位置随深度不断变化。     

地磁Z分量分钟值空间相关法在四川地区地震预报中的应用

应用四川地磁台"十五"观测仪器GM-4磁通门磁力仪Z分量分钟值观测资料,研究了四川地磁Z分量分钟值空间相关特性,给出了运用分钟值空间相关法在四川地区的异常判别指标。6级地震震例研究表明,地磁Z分量分钟值空间相关法是捕捉短期、临震异常的方法之一,连续异常和单日异常的有效结合,是短临地震信息的标志之一。     

与澜沧大震可能相关的震磁效应——小波分析一例

用小波法分析了与1988年澜沧大震相关的通海台地磁Z分量资料。小波分析结果显示地震前“日变幅差”ΔTg(24)存在可能的异常变化;异常为正异常,异常幅度很大,异常结束后立即发生了地震。     

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。      

Non-minimum-phase wavelet estimation using second- and third-order moments

This paper presents a new algorithm for estimating non‐minimum‐phase seismic wavelets by using the second‐ and higher‐order statistics (HOS) of the wavelets. In contrast to many, if not most, of the HOS‐based methods, the proposed method does not need to assume that subsurface seismic reflectivity is a non‐Gaussian, statistically independent and identically distributed random process. The amplitude and phase spectra of the wavelets are estimated, respectively, using the second‐order statistics (SOS) and third‐order moment (TOM) of the wavelets, which will, in turn, be derived from the HOS of the seismic traces. In our approach, the wavelets can be ‘calculated’ from seismic traces efficiently; no optimization or inversion is necessarily required. Very good results have been obtained by applying this method to both synthetic and real‐field data sets.     

中强地震前地磁极化异常特征及其与后续地震的关系

基于国家地磁台网中心的地磁秒采样数据, 采用地磁垂直强度极化法, 计算了2019年1月1日至2020年7月31日全国各地磁台站的极化值, 对2019年中国大陆西部(110°E以西)极化异常进行了分析, 研究了2020年于田M_S6.4等中强地震前地磁极化异常变化特征及其与后续地震的关系。 研究发现: ①地磁极化异常具有空间成组特征, 即空间上多个地区可以同时出现地磁极化异常; 地磁极化异常一般被认为是震前震源区发生断层蠕动或岩石破裂导致的电磁辐射, 这意味着震前可能会有多个地区同时发生断层蠕动或岩石破裂, 这一现象似乎表明有一个“力源”在主导多区域同时发生断层蠕动或岩石破裂。 ②地磁极化异常的后续地震具有成组特征, 即一个地区出现极化异常后可能发生多次地震。 该现象对日常会商分析具有重要参考意义, 即此类异常发生预期地震后可能还会有类似地震的发生。 ③以往的一些研究认为地磁极化异常一般在震前2—3个月出现, 但本研究发现极化异常出现后10个月在异常区域仍然会发生地震, 这表明电磁辐射异常可能不仅仅是短临异常, 还可能具有中期指示意义, 即断层蠕动或岩石破裂发生时间可能在震前近1年左右便已开始。 这一发现对目前许多类似地震电磁异常研究仅仅分析异常后3个月左右内地震提出了挑战。     

基于主成分方法分析2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前地磁日变化异常

选用2013—2014年兰州台、 天水台、 寺滩台3个台站地磁垂直分量分钟值数据, 利用调和分析剔除1~4次地磁日变化谐波成分, 在此基础上对3个台站地磁Z分量数据进行主成分分析, 计算结果显示: 2013年7月22日岷县漳县6.6级地震前, 最小的第三主成分在2013年4月20日至6月10日出现明显的增强变化, 超出阈值, 异常持续50 d左右; 同时, 在信号的子空间中特征矢量的方向也出现同步的异常扰动, 震后恢复到原来的水平, 其他时段第三主成分未出现类似变化。 据此认为, 这些异常信号与2013年岷县漳县6.6级地震相关。 研究结果表明, PCA方法对地震电磁异常的提取是有效的。     

地磁总强度资料在地震预报中的应用

本文应用地磁总强度资料,用两台差消除地磁场短周期变化,同时亦削弱了长期变影响,从而使年变呈线性变化。然后采用趋势面法求得剩余长期变地区性改正量。资料处理后,显示唐山大震前可能有一年半以上的异常,变化幅度约10伽马,对台网中其它几个6级左右地震亦有较好的异常反应。     

Secular variations in the main geomagnetic field within the scope of the dynamic model of field sources

The effect of different-level sources on the spatial structure of the secular variations has been considered based on the dynamic model of sources of the main geomagnetic field developed by us. It has been obtained that the development of 13 most powerful dipoles only roughly characterizes global anomalies of the secular variations, and each anomaly results from the superposition of the dynamics of several sources. The model secular variations have been compared with the data from the observatories. It has been obtained that it is impossible to describe local anomalies of the observed secular variations ignoring sources of the third order of smallness as compared to the main dipole. It has been assumed that topographic vortices, originating around inhomogeneities of the core-mantle boundary, can be physical sources responsible for dipoles of the third order.     

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。     

A Best-Estimate Approach for Determining Self-potential Parameters Related to Simple Geometric Shaped Structures

A new approach is proposed in order to interpret field self-potential (SP) anomalies related to simple geometric-shaped models such as sphere, horizontal cylinder, and vertical cylinder. This approach is mainly based on solving a set of algebraic linear equations, and directed towards the best estimate of the three model parameters, e.g., electric dipole moment, depth, and polarization angle. Its utility and validity are demonstrated through studying and analyzing synthetic self-potential anomalies obtained by using simulated data generated from a known model and a statistical distribution with different random errors components. Being theoretically tested and proven, this approach has been consequently applied on two real field self-potential anomalies taken from Colorado and Turkey. A comparable and acceptable agreement is obtained between the results derived by the new proposed method and those deduced by other interpretation methods. Moreover, the depth obtained by such an approach is found to be very close to that obtained by drilling information.     

台站地磁观测数据精度提高方法

在当前多种地磁日常数据处理方法基础上,探讨提高地磁观测数据精度的问题.通过使用一种改进的地磁观测基线值计算方法,能有效减小外磁场变化对观测结果的影响,考虑到基线值日变化等因素,使用高阶多项式拟合基线值日变化曲线.利用该方法处理的地磁数据与实测数据进行结果比对后,发现此方法能有效提高地磁观测数据的精度和质量.