一种Pb-PbCl2不极化电极试验研究

在分析不极化电极基本实现原理的基础上,研究和讨论影响地电场测量电极工作稳定性的主要技术因素,采用Pb-PbCl2技术方案和可螺旋拆解的分体式结构,完成一种不极化电极的研究和试验。结果表明：①该电极的主要技术性能不低于目前国内外在该领域的指标要求;②在性能试验期间,极化电位的一致性和稳定性均较高;③应用研究过程中,较好记录了地电场日变化和地电暴等背景变化。     

大地电场观测深埋铅电极测量系统试验

为使用铅电极替代不极化电极,以解决滨海地区大地电场观测系统稳定性差的问题,先后开展了浅埋的铅电极与不极化电极的大地电场对比观测,以及深埋铅电极与浅埋铅电极的对比观测试验。结果表明:铅电极与固体不极化电极的观测数据在短期内有较好的一致性;深埋铅电极的大地电场观测资料在长期稳定性上优于固体不极化电极;而观测数据的内在观测质量也高于浅埋铅电极。     

地电场双电极测量方法研究

目前,地电场台站均采用单电极测量方法,当电极出现不稳定或故障时,无法快速准确判断电极问题,更不能及时更换电极,从而影响地电场观测质量,可信度降低。洛阳地震台采用固体不极化和铅两种电极观测,可有效解决上述问题,保证地电场观测资料的连续、可靠及真实性。     

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。     

电极类型及深埋对地电场观测精度的影响分析

精度的高低是考量地电场观测的一项重要指标,通过对阳原地震台近10年的观测精度进行分析(主要针对背景场项目改造后的观测数据),并对目前使用的JH-020型不极化电极观测及深埋处理进行研究,得出使用JH-020型不极化电极观测及电极深埋处理是有效提高观测精度的可行方法。同时,也为全省乃至全国台站提供地电场观测的有益借鉴。     

新型网络化地电场观测技术研究与应用

文章在分析了国内外地电场观测与研究的基本概况、发展历史、目前面临的主要问题等基础上,研究完成了一种应用于地震监测研究的新型网络化地电场观测技术系统.首先对地电场观测方法进行了模型研究和论述,然后对最新研究完成的地电场观测技术系统的主要研究进展进行了详细分析,包括固体不极化电极、新型网络化地电场观测仪器的基本原理与技术实现,典型已知源非工频干扰的处理方法和抑制效果等,最后对新型网络化地电场仪器数据产出的客观性、真实性、可靠性进行了分析讨论.文章阐述的基于"ZD9A-2B地电场仪"的新型网络化地电场观测技术系统,秉承了我国"多方向、多极距"地电场高精度同步观测的各项技术要求,同时在电极极化电位问题、电磁环境干扰问题、低功耗和便携式应用、以及在高寒地区的环境适应能力等方面,取得了重要进展,并在"中国地震背景场探测工程"项目中得到应用.研究结果表明,这种新型网络化地电场观测技术系统,在应用过程中,获得了能够客观、真实反映地电场物理量变化特性的观测数据,具备了在特殊环境下开展地电场无人值守长期定点连续观测的能力,对我国地电场观测和研究工作的进一步发展具有一定的促进和保障作用.     

地电场观测技术研究

在概要分析地电场及地电场观测系统的基础上，从地电场测量原理出发，着重研究地电场观测系统的各个关键技术环节（包括Pb-PbCl2固体不极化电极、ZD9A地电场仪等）的工作原理、技术指标、工作方式以及系统连接等，并地电场试验观测台网产出的数据进行相应的分析，地电场是一个重要的地球物理场，已获得的各种观测资料表明，基于“ZD9A地电场仪”的地电场观测网，真正记录到了地球表面的地电场及地空变化，地电场观测系统将为进一步开展地球电磁学的综合观测和研究提供技术上的支持。     

Pb-PbCl_2不极化电极的设计与实现

长周期大地电磁测深需要观测最长周期为几万秒的大地电磁场信号,这要求用于测量电场信号的不极化电极具有很小的极差,以及至少长达1—2个月的稳定时间,普通的不极化电极不能满足要求。通过改进电极电解质配方和电极结构,试制出铅-氯化铅不极化电极。测量结果表明,该电极具有极差小、稳定时间长、使用寿命长、维护简单等优良特性。在山东菏泽等地的野外实验表明,该类不极化电极能够很好地观测几万秒的长周期信号。同等条件下,其性能优于国外同类产品,达到预期目标。     

地电场多极距观测的异常识别和分析

以上海地区的3个地电场观测台站的资料为例,结合地电场多极距观测原理对地电场信号异常进行识别分析。结果表明,利用地电场多极距观测装置系统和分析方法可以有效识别并区分地电场观测中的电极极化干扰、雷击干扰、高压直流输电干扰、电离层扰动干扰和自然电场异常等信号。     

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。     

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.     

榆树地震台地电场观测数据分析

处理、分析榆树地震台自建台以来2 604天的地电场分钟值数据,结果表明;①该台地电场正常的日变化曲线形态呈现典型的"双峰单谷"变化;②地电场分钟值曲线峰谷极值时间与本地日出和日落时间吻合;③地电场观测记录的短周期信号(小于1 h)受观测环境的影响较小;④在中强地震前,能够捕捉到明显的异常信息,等等。     

地电场观测过程中的干扰因素分析

本文主要利用榆树地震台2000年以来的地电场资料,对观测中常见的干扰因素进行了详细的识别与归类。研究结果表明：在地电场观测过程中存在地电阻率同场观测干扰、雷电干扰、地电暴干扰、电极长期稳定性问题引起的数据漂移及数据传输错误等。     

利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法研究

处理平凉台2008—2017年的地电场观测资料,首先对地电场线性极化和非极化异常进行分析,提出利用地电场线性极化特性提取地震前兆异常的方法。其次,采用相关数据处理和计算方法对周期性质、极化系数、极化方向、垂直极化方向上的投影等进行讨论,结果表明平凉台地电场线性极化正常背景特征为:极化方向变化范围N(66.7±6)°E,极化系数在0.7～1之间,垂直极化方向上的投影值波动范围(-0.53～2.61) mV/km。最后,统计分析平凉台周边中强地震与地电场非线性极化异常的关系,认为平凉台地电场对中强地震有较好的映震能力,地电场非极化异常可以作为判断地震前兆异常的一个重要指标,其异常表现为:从震前非极化到震后恢复极化的一个过程,持续时间一般在4～15天,多出现在震前5天到1个月不等。     

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.      

高压直流输电对甘肃地电场观测影响分析

以甘肃河西地区瓜州、嘉峪关、高台地电场观测受酒泉一湖南±800 kV高压直流输电工程影响为例,分析了甘肃地电场观测受干扰的异常变化形态和特征,并结合高压直流输电基本原理,对异常机理进行了探讨,定量的计算了不同距离、不同电导率和高压直流输电入地电流等对地电场观测的可能影响。结果表明,在理想状态下,高压直流输电对地电场观测的影响与入地电流成正比,与地电场观测场地距换流站接地极的距离的平方和影响区域的电导率成反比。并采用最小二乘拟合法对干扰进行消除,效果理想。     

山东区域地电场观测质量分析

对7个台的观测数据质量进行评价和分析,结果表明:郯城、菏泽、大山和陵阳地震台数据质量较好,精度较高,可为地震研究提供可靠的数据资料.     

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。