中国大陆地电暴时频特征

基于沿中国大陆两条经度链(118°E,99°E)、两条纬度链(40°N,34°N)的25个台站地电场分钟测量数据,分析了2014年8月至2016年8月共83次地电暴(磁情指数Kp≥5) 的波形特点,认为:地电暴可分为急始型、缓始型两类,一般持续1—3天;地电暴在广大区域同时发生,变化波形相同或相似,表现为明显的广域性特点.讨论了地电暴对地磁暴的变化响应以及不同台站和测道之间地电暴变幅的差异,认为地磁暴期间太阳风等引起的空间电磁场变化与地球介质相互作用激发大地电流产生变化,引起了地电场快变化和地磁场快变化的强烈响应,且地电暴变幅与台址地下介质电导率关系密切,电导率越小,变幅越大.用最大熵谱方法估算了地电暴的主要周期成分,按功率谱密度大小依次约为1.6 h,1 h,15 min,10 min等,而且不同地电暴的优势周期略有不同.      

河北地区地电场观测数据地电暴变化特征

选取河北省6个地电台站地电场观测数据,分析地电场静日和地电暴期间的波形变化,讨论地电暴期间不同台站之间急始脉冲和急始变幅差异性,认为:地下介质不均匀性造成地电暴急始脉冲相位不同;地电暴急始变幅差异与观测台址表层电阻率大小关系密切。应用最大熵谱方法提取频谱成分,发现地电暴日高频短周期成分更加丰富,优势周期约1.6 h。     

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。     

中强地震前后地电场观测数据变化研究

地电场观测对象为天然地电场,包括源自外空的大地电场和源自地下的自然电场两个部分.我国最早开展模拟地电场观测在1966年邢台地震之后.数字化地电场观测始于"九五"以后,目前已经建成了由110个台站组成的覆盖各主要地震危险区和重点监视区的地电场观测台网.地电场台网记录到了大地电场日变化和地电暴等周期性或同步背景变化.     

中国大陆经纬链地电场日变化

本文应用中国大陆两条经度链和两条纬度链上共37个地电场台站的观测数据,研究了地电场日变化的时/频域特征,结果认为,绝大多数台站的日变化表现为两次起伏的半日波,紧临午前午后出现;按FFT振幅谱由大到小,其主要周期成分依次为12.4/12、8、24 h等,与潮汐调和分量周期一致;纬度效应主要表现为沿经度链的日变化幅度与纬度高/低有关,日变化相位差与当地时差吻合;Loyd季节的J季节日变化幅度最大、E季节其次、D季节最小.讨论了产生日变化主要周期成分的可能原因,认为月日引潮力引起的地面涡旋电流强度变化和太阳风引起的空间电磁活动共同产生了地电日变化的半日波周期成分.     

宁夏石嘴山和固原大地电场资料对比分析

处理分析了2008年1~11月宁夏石嘴山和固原地震台大地电场资料,对比研究了这两个台大地电场静日变化、干扰变化及它们的频谱特性等。石嘴山和固原地震台大地电场的变化特征:①具有明显的峰谷型静日变化形态,都含有12、24、8 h等3种主周期成份;②地电暴记录清晰可见,主要以变幅增大、时间同步为特征,但两台地电暴时频谱成份存在差异;③干扰变化特征均表现为短时突跳,变幅增大。     

地电场观测及强震前大地电位异常特征

通过平行方位相关分析，纯异常矢量比和功率谱分析，Ｐｃ地电脉动，动电暴湾扰等多种方法论证了岱山中学地电场的短周期变化属于大地电位变化，该观测点是观测大地电位变化的敏感点。     

华北地区地电暴时GIC及涡旋电流响应分析

通过地电场台址近地表介质电阻率和地电场值计算大地电流,从大地电流场中分离出涡旋电流;根据平面波理论和水平导电层模型,使用地磁暴观测数据在频率域计算地磁感应电场(GIE),由GIE计算地磁暴感应电流(GIC).计算结果与实测值对比分析表明:GIE计算结果与实测地电暴具有很好的相位一致性;GIC涡旋中心相对地电暴涡旋中心存在向SE漂移约3°的现象;磁暴时地磁场Z分量的幅值分布图中极大值区域与涡旋中心重合,可能是GIC涡旋中心偏移的原因.另外,根据电磁感应原理提出的等效环电流模型,在一定程度上解释了涡旋大地电流的形成机制.本项工作可应用于地磁观测与地电观测的相互校正,同时有助于认识地电暴对大地电流分布的影响.     

海南地区地电场日变形态及主要干扰特征

海南现有的2个地电场观测台站中,文昌台位于海南东北角海边,其常态波形为TGF-A型;琼中台位于海南中部山区,主要表现为无日变形态的地电场。TGF-A型的文昌地电场频谱分布稳定,以24 h和12 h周期成分为主,而无日变型的琼中台频谱分布复杂多变。对上述2类地电场潮汐谐波振幅比T_A的计算表明,无日变型信号的T_A值明显较小,表明其通常受自然电场和干扰的影响更大而不易表现出典型的谐振形态。过去的一些研究表明,地电暴期间,同一台站地电场各测向之间变化量相差比例不大,但文昌地电台在一系列的地电暴事件中东西测向都表现出强烈的敏感性。     

汶川MS8.0大震前的电磁现象

本文应用最大熵谱估计方法(MEM)等处理了2008年四川汶川M_S8.0地震震中周围电磁台的观测数据,研究了地电、地磁场变化,得到:(1) 在汶川大震前,位于青藏高原东北缘的电磁台记录了显著的自然电场变化、地电场功率谱值增大以及地磁场日变化波形畸变等电磁现象,特别是地电场周期约小于3 h的低频成分的谱值增大了3个数量级以上.(2) 在距离主震震中约500 km范围内,记录了地电、地磁场低频谱值增大为主的电磁现象,特别是距离主震震中最近的成都台地电场谱值增大了4个数量级.(3) 震前电磁现象的时空分布与青藏高原的大震活动(包括2008年新疆于田M_S7.3地震)有大空间尺度的构造关联性.本文讨论了电磁现象的机理,认为在震前地下介质内部的微裂隙发展、定向排列过程中,微破裂"机-电转换"作用和地下水运移等多因素引起了地电、地磁场变化.在本次大震前电磁现象的时空强图像很复杂,可能原因是台站所在处的地下局部介质作用和震源孕育激发的电磁辐射引起了复杂的电磁现象.     

Spectrum characteristics of geoelectric field variation

The spectrum characteristics of geoelectric diurnal variation and geoelectric storm have been identified by maximum entropy method, based on geoelectric data from seven stations in the Chinese mainland, including Jiayuguan, Changli and Chongming. The study shows that, in geoelectric diurnal variation, the amplitude of the 12 h semidiurnal wave is the largest, followed in turn by the 24~25 h diurnal wave and the 8 h periodic wave; Geoelectric storm usually occurs in a large-scale space, whose spectrum values are higher than those of geoelectric diurnal variation by 2~3 orders of magnitude. A preliminary interpretation is presented for the generative mechanism of predominant waves in geoelectric field variation.     

电磁卫星地面对比观测原型系统地电场观测资料特征分析

通过对电磁监测试验卫星地面对比观测原型系统中古丰、寺滩和坪城地电场观测数据特征研究,结果表明：（1）3个台站的地电场观测数据均具有较为明显的正常日变化形态;（2）在磁暴发生期间,地电场各测向均记录到了同步的地电暴变化,其最大变幅均明显高于正常日变;（3）寺滩地电场记录到临震前的数据异常现象,在时间和空间上都与地震事件吻合较好。     

应城地电场日变化及干扰特征分析

选取应城地电场观测数据,分析地电场日变化规律和数据干扰特征,得到以下结论：①应城地电场日变形态表现为两峰一谷,日变幅约15—30 mV/km;②应城地电测区环境不稳定,降水及高压直流输电干扰显著;③高压直流及雷电干扰会造成地电场观测数据曲线出现台阶变化,而雷电干扰数据表现为恒定值;电磁暴会引起观测数据曲线发生振荡变化,日变幅甚至可达正常幅度的10倍;降雨会导致观测数据出现突跳和漂移现象。研究结果有助于识别地电场数据干扰,剔除无效信息,更好地为湖北省地震监测服务。     

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。     

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。     

江苏地区地电暴特征及差异性

利用FFT方法对江苏区域地电场、地磁以及有关台站的钻孔应变数据进行处理,提取频谱特征,对该区各地电台站的地电暴特征进行分析,研究结果表明：①江苏区域地电场各测项地电暴数据与地磁H分量变化趋势接近,但各台地电场不同测项的突跳方向存在各向异性,4个地电台站EW向数据具有一致同向现象,NS向数据有差异性;②由各分量优势周期对应性可知,江苏地区地电场NS向含有的地磁场H分量高于体应变成分,地电场EW向倾向于地磁场H分量与体应变叠加抵消的结果;③当磁暴发生时,地磁H分量变化幅度相同的台站,地电场变化幅度不同,地电台站的地电暴变化特征与其地下结构有关,地下深层阻抗越大,感应电场越大,地电场日变化幅度越大。     

中国大陆地电场日变化特征及影响因素

作为地电场最重要的背景变化组成成分之一,地电场日变化普遍存在。本文选取中国大陆10个地电场台站观测数据,应用时序迭加和谐波分析方法,研究地电场日变化的时间域和空间域基本特征。地电场日变化大多呈现"两峰一谷"或"两谷一峰"的变化特征,日变化特征一年四季基本相同,但是幅度、相位略有差异。此外,利用地磁、地貌、电性结构等资料,对地电场日变化的复杂性及与空间电磁活动、地下电性结构及潮汐相关性进行分析,认为地电场日变化特征本质是受空间电磁活动和地下介质电性结构、水文、地质等因素共同作用的结果。     

基于铅电极的大地电场潮汐响应初步研究

本文对昌黎台地电场6个分量2009年全年的小时值进行了频谱分析,分析结果清楚地显示了日波动、半日波动和三分之一波动。研究人员对该台地电场EW向长极距2009年1月1日～31日的数字化观测资料进行了小波分析,提取到了地电场固体潮半日波和周日波。昌黎台利用铅电极进行地电场观测,不仅观测到了磁场的相关信息,并能较好地观测到潮汐响应,这在全国是首例。