大地电场台站日变幅年度变化趋势分析

为了直观展示大地电场日变幅年度变化趋势,获取多年尺度下数据变化形态及特征,选取2012-2015年,4个地电台网8个存在潮汐地电场变化的地电台站观测数据,进行去除台阶、异常数据及滤波处理,计算地电场日变幅。结果显示：①2012-2013年大多数台站存在春冬低、夏秋高的日变幅趋势性特征;②2014-2015年存在几种不同日变幅年度变化趋势,同时同一台站不同测道间日变幅变化趋势存在差异性,该变化趋势和差异性的存在可能与地下介质结构变化和介质的非均匀性有一定关系。     

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。     

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.     

江苏地区地电场变化特征与差异性分析

处理、分析了江苏省4个台的地电场日变化资料,结合地磁场水平分量H、线应变理论固体潮,研究了地电场日变化特征和差异,得到：（1）4个台地电场日变化明显,主要以12小时的半日波成分最强,8小时周期和全日波成分次之;（2）地电场日变化存在地磁场和固体潮影响。靠近海边及湖泊的台站,受固体潮的影响较为明显,各方向还具有明显的固体潮半月波,但没有像固体潮一样大小的波;而远离江、海、湖的一些台站观测到的地电场日变与地磁水平分量比较相关,其差异性与台站的位置、电性结构有关系。     

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前甘肃地区部分台站地电场变化

本文应用2013年芦山MS7.0与岷县漳县MS6.6地震震中周围的平凉等3个地电场台站观测数据,研究地震发生前后地电场在时间域、频率域内的变化。结果表明:1在芦山地震、岷县漳县地震前,位于青藏高原东北缘的平凉台记录到显著的地电场异常变化。2利用最大熵谱估计方法计算平凉、松山、古丰台在芦山地震以及岷县漳县地震发生前后地电场观测数据,得到在上述两次地震前均发生地电场功率谱密度(特别是低于4×10-3 Hz频段的成分)增大的现象,岷县漳县地震发生后,部分测向谱密度增大现象消失。3距离震源区越近,地震发生前后功率谱密度异常变化越明显,长短极距相关性越差,初步分析认为此现象的发生,可能是由于在震源孕育、发生过程中,台站所在位置地下介质形变激发宏观电磁辐射造成的。     

芦山7.0级地震前的地电场异常研究

收集了芦山7.0级地震震源区附近39个地电场台2010年以来的地电场观测资料。对所有台站原始观测资料进行检查分析后发现,多数地电场观测资料中存在着与固体潮相关的周期性变化和不规则的扰动变化,造成不能从地电场原始观测资料中识别和提取地震前兆信息。为了排除地电场各种周期性变化和远场的干扰,突出近场的地震前兆信息,本研究通过计算同台站、同测向地电场观测资料长、短极距测值的比值来进行处理。结果表明芦山地震前地电场观测有较丰富的地震短临前兆变化信息。     

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。     

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。     

基于泰勒多项式及曲面样条函数的地电场变化分析

选取江苏及邻区地电台网13个台站地电场观测分钟值,采用泰勒多项式和曲面样条函数模型建立地电日变化模型,使用模型曲线描述不同年份、同农历日期、同等磁情天气的实测地电日变化,结果表明:使用分钟值曲线建立的地电日变化模型,更能清晰反映日变化特点,并可反映一天当中台站观测环境、测量系统等变化引起的地电变化;使用同一区域地电台网中若干台站同方向测道的样本曲线,建立各测道电场变化模型,可反映其自身特征及共性特征。     

新沂台和马陵山台地电场日变化及潮汐响应初步分析

基于江苏省新沂台和山东省马陵山台同(近)场地观测的地磁场、地电场和分量应变观测数据,详细分析了两台站地电场日变化的波形、变幅、相位和优势周期成分以及日变幅的季节效应和台址电性条件对其的影响,并在此基础上分析了地电场日变化的机理.结果显示:① 两台站地电场日变化主要为两次起伏变化,主相起伏集中在当地午前午后时段,且起伏波形与磁场日变化的起伏波形大致相同,存在相位差,但主相起伏时段与磁场对时间的偏导曲线上的日变化起伏时段大致对应;地电场变化与磁场正交分量的变化显著相关,且与同方向的分量应变显著相关;地电场日变化波形与分量应变日变波形有很大差异;② 两台站地电场、地磁场日变化的优势周期为12 h,8 h,24 h,最显著周期为12 h,其中12 h和24 h周期成分是应变分量的优势周期;③ 两台站同方向地电场日变化的波形高度相似,但同台正交分量之间的日变幅有方向性差异;朔望月时段的日变幅大于上下弦月时段,日变幅有夏季大于冬季的季节效应;台址电导率越低,日变幅越大.地电场日变化既表现为广域性特征,又表现为局部性特征.地电场日变化机理分析认为,地电场日变化是由月日潮汐力和太阳风引起的电离层活动所导致,同时还受到季节、台址电性条件等多因素的影响.      

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.     

Tidal wave anomalies of geoelectrical field before remote earthquakes

Introduction Geoelectrical field is a kind of intrinsic geophysical field of the earth, affected by kinds of current systems in outer space and electric properties of media underground, so it carries abundant interior information of the earth. Since 1981 when the group of “VAN” in Greece carried out the study of electric field observation by multi-polar distances (Varotsos and Alexopoulous, 1984a, b), more and more scientists in the world paid extensive attention to it due to its better re…     

远震前的地电场潮汐波异常

分析了5次远强震前河北省昌黎台、兴济台记录到的电场异常，发现该异常主要集中在震前2个月左右的时段内， 具有很好的短临预报意义. 震前电场呈现不同的异常特征，但与固体地球潮汐波变化关系密切，如半日、半月等潮汐波周期信号增强，引起电场变化幅度增大；或本该正常记录到的潮汐变化幅度突然减小或消失；以及高频信号增多并伴有跃变现象. 分析异常产生机理认为，强震前的这种异常现象是震源区临震孕育过程中岩石弱化产生的电场异常，经自由空间或地壳传播到达地电台站后，与台站记录的电场潮汐波相叠加产生潮汐波增强或减弱现象. 高频异常可能与台站下方岩石孔隙度、渗透率等介质性质的改变有关，反映了强震的远场动态效应.      

首都圈数字电磁波变化特征

选取首都圈地区红山、昌黎、怀来、昌平流村、密云牛栏山等11个地震台的数字电磁波资料,利用最大熵谱法,对其分钟值和时值资料进行谱成分分析,发现数字电磁波日变化12 h半日波和24 h全日波的成分较强。通过环境调研和对比分析,总结数字电磁波的常见干扰源为地电阻率干扰和地铁干扰等,干扰形态分别为地电阻率供电时段5 min左右的远超数字电磁波本底的扰动和地铁运行时段的正脉冲变化。     

地磁Z分量日变幅度相关分析与唐山7.8级地震

本文给出了唐山地震前后昌黎台、宝抵台和北京台相对红山台地磁场垂直分量Z日变幅相关分析的结果。结果表明震前三台均有异常显示,昌黎台最为明显,异常时间为数月,异常幅度为数伽马。综合文献[1,2]及本文结果,简单讨论了这类变化的可能机制,提出包体破裂失稳—孔隙流体扩散—包体膨胀硬化过程可能是引起这种变化的原因。     

体应变观测数据稳定性影响因素

从钻孔体应变仪器安装和标定维护、数据曲线形态及观测精度,对比分析山东省东平、邹城和陵阳地震台体应变观测资料,结果发现：东平地震台观测质量较好,质量最佳月份精度达到0.006 5;陵阳地震台无明显干扰源,精度可达0.01。因钻孔条件不同导致观测精度受到不同程度影响,如：陵阳地震台为节理裂隙较发育的安山岩,相对东平、邹城地震台较完整的花岗岩基精度稍低。     

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。     

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。     

2004年印尼8.7级强震前昌黎台的远场电性异常特征探讨

分析了在2004年12月26日印尼8.7级地震前河北昌黎台记录到的自然电位及电场异常, 结果显示昌黎台自电位、 电场正常时段观测到的半日、 半月潮汐波周期变化在震前1个多月发生畸变, 周期消失, 变化幅度相应减小, 震后快速恢复, 且潮汐波记录比震前正常时段更加清晰。 该台地电阻率的观测结果显示起始下降变化比较平缓, 震前一周左右, 变化加剧, 出现多次阶变。 究其原因, 在强震发生前断层的蠕滑作用导致孔隙压力变化, 产生一种可以在岩石中传播的应变波, 由于台站下方岩土层对小应变信号具有很好的放大作用, 所以记录到了这种小幅度的应变波, 也就是远场的静态应变效应。 随着地震临近, 应力作用加强, 远程应变波引起台站下方水位、 水化学性质以及岩石孔隙度、 渗透率等的改变, 导致电阻率、 电场大幅度的阶变, 这反映了远场应变波的动态效应。 当然就异常幅度而言, 应变波的效应还嫌弱一些, 因此昌黎台异常变化可能还叠加了震源区激发的电磁波。     

不同测向地电阻率测值及映震能力初探

对南京地震台、新沂地震台和郫县地震台地电阻率观测资料变化特征及邻区4次MS 5．0以上地震反应进行研究,发现：同一台站、不同测向地电阻率的测值大小可能存在较大差异,测值大的测道地电阻率年变化较规则,往往具有更强的映震能力。