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。     

CJ_6地磁经纬仪观测成果及其分析

前言 CJ_6地磁经纬仪是我国自行设计、制造的一种地磁观测仪器。用于测量地磁偏角(D)和水平强度(H)的变化。经与标准仪比测后,则可观测地磁场的绝对值。在台站进行定点观测时,配以质子旋进磁力仪(观测总强度F)可测定磁变仪记录的D、H,Z基线值,进而得到所在地区地磁七要素的变化。 1981年底,配备给成都地磁台的CJ_6地磁经纬仪经与北京、武汉地磁台比测后正式投入观测。四年多来,仪器基本处于正常工作状态,取得了连续的观测成果。本文试图通过分析、讨论,对观测成果进行初步的评价,并提出地磁工作的建议。     

世界地磁台的一些情况简介

目前,世界有191个地磁台(中国大陆地磁台未统计在内),其中给世界地磁资料中心寄送地磁资料的地磁台有141个。从1940年开始工作的地磁台只有76个,其中资料完整可靠且记录时间超过40年的地磁台大约只有40个。国际地磁学和高空物理学协会(IAGA)把世界上的地磁台分为四个等级。各个地磁台所进行的地磁绝对观测,可以使用以下各种不同类型的地磁绝对观测仪:1.用质子旋进矢量磁力仪测磁偏角(D)、水平强度(H)、垂直强度(Z)和总强度(F),     

兰州地磁台1982—1988年基线值及标度值的观测结果

1.引言兰州地磁台是国家基本台和国际资料交换台站之一。该台现有绝对观测仪器8台,相对观测仪器2套,通常用Askania(570422)仪测量磁偏角(D),用Askania(THM.570707)仪测水平强度(H),用CHD—6型核旋仪测量垂直分量(Z);相对观测仪器为57型,备用仪器     

格尔木台地磁GM3仪与FHDZ—M15仪观测数据对比分析

通过对2008年格尔木地震台2套仪器记录的磁场变化进行对比分析,分别从GM3仪器三分量（磁偏角D、地磁场水平强度H、垂直强度Z）与FHDZ—M15三分量（D、H、Z）记录的全年整点值、日均值及月均值进行对比分析,阐述了其运行特点,找到2套仪器的一致性与差异性。     

兰州地磁台1982-1988年基线值及标度值的观测结果

兰州地磁台是国家基本台和国际资料交换台站之一。该台现有绝对观测仪器8台,相对观测仪器2套,通常用Askania(570422)仪测量磁偏角(D),用Askania(THM.570707)仪测水平强度(H),用CHD-6型核旋仪测量垂直分量(Z);相对观测仪器为57型,备用仪器为CB₃型号。     

成都地磁台墩差、方位角的测量与评估

通过系统整理成都地磁台墩差及天文方位角的观测资料,对测量仪器比测方法、观测人员、测量精度等方面进行分析评估,提出了本项工作的主要技术成果,并以便查表的形式给出了成都台新旧观测室等11个仪器观测墩相互间的F、I、D、H、Z各地磁要素的墩差,以及各墩与目标、标志的方向角、方位角。本文还从另一方面证明了成都地磁台良好的观测技术条件和稳定的观测质量,这些资料对于台站标准化,数字化都是有重要意义的。     

香港国际机场地磁测量结果初步研究

广东省地震局地磁项目测量组分别于2010年和2015年对香港国际机场磁罗经校正场(CCP)地磁场总强度F、磁偏角D、磁倾角Ⅰ进行了科学、规范、准确的地磁绝对测量。利用肇庆地磁台高精度的数字地磁观测资料,将香港国际机场磁罗经校正场(CCP)内各个测点在不同时间的测量数据进行了通化处理。根据2010年和2015年的地磁测量结果及香港地区历史地磁观测资料,通过初步研究可以看出香港国际机场地磁场F、D、I三要素时间变化特征及变化趋势与肇庆地磁台长期观测结果基本一致。香港国际机场地磁测量不仅是项严谨的工程项目测量任务,它还为香港地区地磁场变化的研究取得了第一手宝贵的观测数据,具有一定的地磁学研究价值。     

差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用

中国地磁监测网由地磁台站和流动地磁测点构成,实现对观测网内地磁场的相对记录和绝对观测。它的绝对观测采用世界上最先进的F、D、I测量仪器组合,其中地磁偏角D是地理北和地磁北的夹角。对地磁偏角D的绝对测量要求在地磁台站投入正常观测前必须完成观测墩和观测标志的地理方位角测量,流动地磁测点在每次地磁偏角D观测前后至少进行地理方位角测量各一次。据地磁监测网《观测规范》要求,地磁偏角D的观测精度必须≤6″,所以中国地磁监测网采用天文和差分GPS地理方位角两种测量方法,且两种方法观测精度相当,均≤6″。与天文测量相比,差分GPS观测不受天气等自然因素的限制,操作简单,观测快捷,数据处理计算机程序化。随着GPS技术的普及,中国地磁监测网差分GPS地理方位角测量方法已基本取代了天文方法。本文主要介绍差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用。     

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。     

三轴磁通门传感器水平和定向对地磁日变化观测数据的影响

针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若存在定向误差角α,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的H分量;在水平面内,若存在磁传感器以H分量为轴在ZOD平面内的旋转夹角φ,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的Z分量;若存在磁传感器以D分量为轴在ZOH平面内的旋转夹角θ,则表现为H和Z两分量的记录数据中分别包含了一定比例的对方分量成分.      

地磁FHD型质子矢量磁力仪噪声性能故障分析

针对宿迁台FHD型质子矢量磁力仪观测数据从2020年4月28日出现噪声增大问题,我们通过对仪器参数设置、观测环境、观测仪器、运行状况分类逐一进行检查、排查与分析,确认FHD仪器主机发生故障。故障原因为仪器补偿电流电路中的电容器件老化被击穿,检修更换器件得以解决。经检修后,该仪器观测数据磁偏角D、水平分量H和垂直分量Z的计算平均噪声由故障时的1.19′、1.45 nT、1.58 nT降低为0.82′、0.32 nT、0.50 nT,各分量噪声水平获得了明显的改善。通过对地磁仪器和外部观测环境问题的分类检查、检测与判断,并对查明引起数据噪声增大原因归类总结,为地磁台站查找分析数据噪声变大主要原因提供一种科学有效的检测方法。      

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.     

新疆地震活动区的地磁观测与研究

新疆地区是中国最活跃的地震区之一.为了监测新疆地区潜在的强烈地震,2003年在该地区建立了N和S两个地磁测网并进行了地磁三分量测量.在N和S两个测网所选建的51个测点周围环境良好,地磁梯度小,适宜地磁测量.在野外测量中,使用性能稳定可靠的G-856磁力仪、DI磁力仪与GPS仪器,应用GPS测定方位角,DI磁力仪测量地磁偏角D与倾角I,G-856磁力仪测量总强度F.应用新疆地区乌鲁木齐与喀什地磁台站的资料,分别通化了N和S两个测网的地磁测量资料.该地磁通化值的平均标准偏差σ为:F的σf=0.20 nT;D的σd=0.06′;I的σI=0.03′,表明地磁测量资料准确可靠.根据上述地磁测量资料,应用精度高的spline方法,得到了N与S测网地磁场及其异常场的分布.结果表明,该地磁场及其异常场的分布,可以准确地描述N与S测网的地磁场及其地磁异常场.该地磁分布为今后在新疆地区的震磁研究与地震监测提供了良好的地磁参考场.     

京津冀地区地磁场球冠谐分析

2002年在京津冀地区进行了45个测点的地磁三分量测量,对测量资料进行通化处理,通化时间为2002年5月5日16～18时（世界时）. 通化后的观测均方差分别优于1.5nT（地磁场总强度F）,0.5′(磁偏角D和磁倾角I). 将国际参考地磁场（IGRF2000）作为地磁正常场,建立了京津冀地区地磁异常场的球冠谐模型（BTHASCH）. 球冠极的空间位置坐标为39.5°N和117.0°E,球冠半角为4°. 在模型计算过程中,球冠谐函数的截断阶数分别取为1～10. 经综合比较, 最终采用的截断阶数为5. 建立了京津冀地区参考地磁场的球冠谐模型（BTHGRF）.根据模型,绘制了京津冀地区地磁异常场图(ΔX、ΔY、ΔZ、ΔF、ΔD、ΔI)和京津冀地区地磁图(X、Y、Z、F、D、I).     

地磁太阴日变化L的M2和O1潮

介绍Ｍ２和Ｏ１潮引起的地磁太阳日变化Ｌ谐波分析方法,计算了佘山地磁台的磁偏角,水平和垂直分量Ｌ的谐波系数,分析了Ｌ变化的基本特征,季节变化和场源性质,并与国外其它台站的结果进行对比分析。     

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。      

边界点选取对蒙古地磁场球冠 谐和模型精度的影响

中国地震局地球物理研究所与蒙古科学院天文与地球物理研究中心于2011—2012年合作开展了蒙古119个野外地磁测点的测量工作. 本文利用蒙古119个测点准确可靠的地磁数据, 分别加上9组边界点EMM2010模型计算值, 得到了蒙古2010.0年代地磁异常场的9个球冠谐和模型; 给出了地磁异常场北向分量ΔX、 东向分量ΔY和垂向分量ΔZ的等值线分布图, 并比较分析了这9个模型的异同; 同时计算了119个测点的地磁测量值与模型计算值之差的均方根误差σ, 以σ为指标来表征这9个模型的精度, 由此定量评价了边界点选取对模型精度的影响. 结果表明, 适当引入边界点能够提高模型精度, 而远离测区3°—5°的均匀边界点也能起到改善模型精度的作用. 因此在实际建模时, 应当在计算区域边界引入适当的边界点, 以改善地磁模型的精度.      

2000年中国地区地磁场长期变化的区域特征

本文用中国地磁场复测点和地磁台站资料,建立了2000年代中国参考地磁场长期变化模型CGRF-SV2000.模型显示,中国地区地磁场变化比较平缓,X、Y、Z、H、D、I、F七个地磁要素的“无符号平均年变率”分别为122 nT/a、82 nT/a、438 nT/a、118 nT/a、096(′)/a、299(′)/a、224 nT/a,比国际参考地磁场IGRF给出的全球年变率约小1/3到1/2.各地磁要素的变化显示,地磁北极正在向中国移近,或者说,中国正在向高地磁纬度方向移动,平均移动速度约为3(′)/a.磁偏角变化还显示,中国地区东西部偏角差异继续扩大.作为检验和对比研究,本文利用第8代国际参考地磁场（IGRF）模型,分析了全球地磁场长期变化的时空特征,讨论了全球长期变模型IGRF_SV与中国长期变模型CGRF_SV的异同点.对比分析表明,中国地区地磁场的长期变化与全球长期变化总趋势基本符合,但是,CGRF_SV也表现出一些特有的局部异常特征.     

海口火山区开展地磁相对观测的初步研究

海口马鞍岭火山综合观测台与琼中基准地磁台相距约86km,前者将GM4磁通门磁力仪安装在特制的弱磁性大理石箱体中,开展地磁场D,H,Z三分量相对观测;后者将Flearplus和Over—hauser磁通门磁力仪安装在无磁性地磁房中,开展F总场绝对观测和D,H,Z三分量相对观测。通过两个台站D,H,Z三分量变化场的相关对比分析,相关系数皆达到0．98以上。这说明,在火山区开展地磁相对观测是可行的,而采用弱磁性大理石箱体安放磁通门磁力仪进行地磁相对观测具有很高的推广价值。