中低纬度地区磁暴频谱特性及其与唐山地震的关系

本文对北京、青光、昌黎、广州、佘山、武昌、长春等7个地磁台1973——1977五年期间80个磁暴的振幅谱进行了分析和对比,得到中低纬度地区磁暴频谱的一般特性.结果表明:①7个台磁暴频谱的变化趋势同步;②在周期0.5——6.8小时的频率范围内,振幅谱的斜率 b 值相当稳定,反映了在此频段内磁暴能量具有恒定的分配因子;③广州、佘山、武昌、长春四台振幅谱截矩 a 的年均值相当稳定,而距唐山震区较近的北京、青光、昌黎三台 a 的年均值均有不同程度的显著变化.这可能与1976年7月28日强烈的唐山地震有关.      

地震的感应磁效应（二）

本文是“地震的感应磁效应（一）--三维电磁感应的数值理论”一文的继续。首先从理论和实际计算两个方面证明了三维电磁感应数值方程解的唯一性、收敛性和稳定性,从而充实了作为研究地壳、上地幔电性结构横向不均匀性理论基础的“三维数值方法”。作为这一理论方法的实际应用,文中对不同源场周期和具有不同埋藏深度的三维电导率异常体进行了模拟计算,以研究地震感应磁效应的大小、空间分布特征和频率特性。模拟计算结果表明,对于周期从数秒到数分钟的地磁短周期变化,若电导率异常体的线度与5至7级地震的震源体积大体相当,其电导率较原背景电导率高近一个量级,其感应磁效应主要特征为:在异常体正上方,地面磁场的水平分量变化最大,相对变化量约30％;在异常体于源场方向一致的两侧,垂直分量变化最大,相对变化量约40-50％。因此,观测短周期地磁场的异常变化,有可能是监测地震孕育过程地下电性变化的一种试验途径。但由于上述异常强度在空间上衰减迅速,所以观测必须接近震源区,这对测点的选择是个不利的因素。     

局部地区地磁日变分析方法及中国地区S_q场的经度效应

本文首先介绍了舒斯特（Schuster）以及别科娃（Benkova）日变分析的方法,并提出了利用“逐次近似法”分析日变经度效应的新方法;然后介绍了利用“逐次近似法”对中国地区1959年s_q场分析的初步结果。结果表明,“逐次近似法”对于局部地区日变分析是适宜的。     

唐山地震前后北京地区地磁场总强度的变化

为了研究1976年唐山地震的磁效应,本文在文献[1]的基础上,利用北京测区六年(1975——1981)的磁测资料,分析了北京地区地磁场长期变化的局部差异,正常(无强震)时期地磁统计量的变化特性,以及长期变化局部差异对地磁统计量的影响.正常时期与地震前后地磁统计量的对比分析表明,唐山地震对北京地区地磁场总强度统计量的影响是显著的.通过不同区域测点、测线的各种组合,计算了地震前后统计量的空间分布,以确定测区信息最强的区域.唐山地震在北京地区所产生的磁效应的统计性质如下:1.异常信息不是短期的波动,而是呈趋势性变化,其持续时间至少一年;2.离震中较近的 S 区异常显著,其主要根据是,地磁统计量 Smj,bsn和Fk2在 S 区变化显著.特别是统计信息的局部差异与长期变化明显不同,前者呈东西分布,后者主要呈北南走向;3.趋势性异常变化的平均空间差异随时间的变化在测区总体并不显著,但在 S 区这种差异的时间变化,在震前1976年3——6月却是显著的.      

地磁坊的高斯分析——可否将高斯分析用于局部地区?

高斯分析是地磁学中实用性很强的基本理论方法,但在实际应用中还存在某些问题。将高斯分析用于局部地区地磁场的分析,就是问题之一,本文以不够严密但较易接受的方式讨论了高斯分析的本质意义及实际计算中应当引起注意的问题,特別对局部地区能否使用高斯分析做了基本论述。     

区分地磁局部异常的源场理论

本文根据在柱座标系中近地面空间磁场解的普遍形式,建立了区分地磁局部异常源场理论的基本公式。与已有的工作比较主要不同点是: （1）与普拉爱斯等人的结论相反,从理论上普遍地证明了:不可能直接由水平面内单一分量的观测结果,区分垂直分量的内外源场; （2）证明了全部源场区分的理论公式是收敛和唯一的,保证了理论结果的完整性; （3）普拉爱斯和韦弗的理论方法对于三维和二维问题,必须分别独立地建立,而本文所建立的源场区分的基本公式,对于二维问题同样适用,可由此直接过渡到二维场的结果; （4）给出了一种由单一水平分量观测结果,区分垂直分量源场的间接近似方法。这在实际应用中是重要的。     

“膨胀”磁效应

压磁效应不一定是震磁关系的唯一可能机制.本文认为,从我国邢台地震区地震与地磁变化观测的事实出发,用压磁效应很难解释震磁之间的关系.因此就提出震源区由于岩石介质的微破裂、膨胀的液体扩散引起地磁场变化的设想,并称此种设想为“‘膨胀’磁效应”. 在简化了的假定条件下,初步计算表明,用此假设讨论地震区地磁场变化的空间分布与实际观测的结果较为符合.有一些检验震例.     

总强度在地震磁效应观测中的有效性

质子旋进磁强计(PPM)作为地磁场总强度标量测量的仪器, 具有稳定、操作简便、测量迅速等优点.其性能很适于地震磁现象的观测.可是, 总强度在震磁现象观测中是否有效, 中外从事此项研究工作的学者看法不一.本文以区分局部地磁异常的源场公式为基础, 论证了在地表地震磁异常的全域内, 总强度的变化不能为零, 其变化幅度ΔF与垂直分量的变化幅度ΔZ应大体相当, 这与实际震例和地震磁效应模型计算结果相吻合.这就使我们有可能充分利用PPM 作为总强度标量测量仪器的优越性, 在重点地区布署以总强度测量为主的台站和流动测网, 以尽力捕捉地震磁现象时空变化的全过程.      

Local measurement for structural health monitoring

Localized nature of damage in structures requires local measurements for structural health monitoring. The local measurement means to measure the local, usually higher modes of the vibration in a structure. Three fundamental issues about the local measurement for structural health monitoring including (1) the necessity of making local measurement, (2) the difficulty of making local measurement and (3) how to make local measurement are addressed in this paper. The results from both the analysis and the tests show that the local measurement can successfully monitor the structural health status as longas the local mod es are excited. Unfortunately, the results also illustrate that it is difficult to excite local modes in a structure. Therefore, in order to carry structural health monitoring into effect, we must ( 1 ) ensure that the local modes are excited, and (2) deploy enough sensors in a structure so that the local modes can be monitored.