大地电磁测深中大地电场的高精度采集技术

大地电磁测深需要采集正交的天然电磁场信号,其中大地电场信号微弱且易受环境噪声影响.为了提高大地电场的测量精度,本文通过试制新型Pb-PbCl2不极化电极和改变电极的掩埋方式,室内和野外对比实验结果表明:试制电极具有级差小、稳定时间长的优点;采用加桶加水的方式掩埋电极,不仅可以提高电极极差的稳定性,还有利于减小电极极差突变的机率;电极掩埋深度对电极的稳定性影响很大,深埋电极可以有效抑制电极极差的漂移.另外,野外大地电磁数据采集时难免会遇到了一些沙漠、河流等特殊地形,采用传统的测量方式无法采集到精确的大地电场信号,本文通过对比实验,总结了在特殊地形条件下大地电磁信号采集的技术要点,如在沙漠地区,电极坑中应加入大量泥浆以减小电极的接地电阻,当测点在河流附近时,电极对不应跨过河面,减小自然电位对大地电场的影响.     

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。     

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。     

山西夏县中心地震台大地电场测量电极故障分析与排除

通过分析山西夏县中心地震台地电场观测资料,找出观测过程中有关测量电极存在的故障现象,提出较为可行的检测方法及改进措施,对提高观测数据质量有着重要的意义。     

大地电场铅电极的研制

张家口地震中心台经过多次试验,成功研制了大地电场铅电极,采用新型的电极孔成孔方法及埋设技术进行了试验观测,从实验数据中可以明显看到地电场的日变形态。该电极具有制作工艺合理、电极差较小、稳定性能较好、噪声低、使用寿命长、易于保存和使用方便等特点,不仅可以满足大地电场长期定点观测的要求,还可以用于地电阻率观测,亦可作为地震电磁扰动观测中的电极传感器。铅电极应用前景广阔。     

电极极化电位对地电场观测影响研究

在分析地电场测量电极的极化电位产生机理的基础上,通过同类电极组合试验和不同类电极对比试验,对极化电位在地电场观测中的影响形成几点认识：①由于电极和土壤介质之间的接触电位和扩散电位的影响,极化电位的存在具有普遍性;②当工作状态稳定后,电极极化电位可能使得观测结果产生固定偏差,但在误差允许的范围内;③正常情况下,电极极化电位的存在不影响对地电场变化特性的观测。     

浅谈地电场固体不极化电极埋设注意事项

通过对比固原地电场2011、2015年固体不极化电极的埋设情况,分析更换电极后观测资料质量的变化和成因,总结出了埋设固体不极化电极时需特别注意的事项:(1)固体不极化电极的稳定剂需与大地充分接触,保证可靠的接地电阻;(2)埋设电极的极坑应尽可能的保持潮湿,以延长电极的使用寿命。     

蒙城地电场电极故障现象

根据对地电场观测系统和观测环境的检查,认为蒙城地震台数据变化与电极故障有关,非地震前兆异常.分析数据变化原因,叙述蒙城地震台本次电极更换的全过程,成功消除数据的不正常变化.     

山西大地电场观测概述

对山西5个地震台站记录到的大地电场观测数据从日变化特征、数据相关性、地电湾扰等方面进行分析,结果表明,在观测系统、环境正常的情况下,代县、临汾、夏县台观测曲线有明显的日变化,其形态与地磁日变相似;各台站同测向数据均有较高的相关系数;代县、临汾、夏县能记录到地电湾扰变化,且临汾、夏县台记录的湾扰变化形态呈明显相似性特征.     

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。     

引起大地电场变化的一些因素

对河北省4个电场台站3年多的大地电场资料进行了全面的分析、整理,总结出引起大地电场变化的一些因素,这对我们认识资料有所帮助。对分析和利用大地电场资料有一定意义。     

深井电极与地表电极的自然电场对比研究

通过对半无限空间和全无限空间电流密度的分布理论进行讨论,得出电流密度随电极埋设深度的增大而减小。因此,在电法观测中,当供电电极深埋后,人工电场和自然电场可减少地表各种噪声的干扰,提高视电阻率ρｓ和自然电位Ｖｓｐ的灵敏度,从而更好地捕捉地城常信息。从北京平谷台６年多来的观测结果分析认为,深井电极相对地表电极能降低诸如人为供电、雷击短路、冰冻期影响等各种干扰,经过宁河６．９级、６．５级和５．６级及离     

地球电场与地球磁场的形成机理

为探讨地球磁场的形成机理,应用经典电磁理论以微分的思维方式建立起三种自激发电机模型,用球形自激发电机模型简明地描述地球磁场的形成和分布;从分析地轴参考系中相对于自转地球静止的电荷间洛仑兹力的特点以及地球上的电荷在地球电场和地球磁场作用下的漂移规律,阐述中心磁场的形成及反转机理;分析电荷相对于地球的漂移以阐述偏磁场的形成.理论分析表明:地球上每一点的磁场都可以看成是由该点的几个分磁场叠加而成;地球具有自身的电场;地球电场与地球磁场同时产生、同时变化,且都源自于地球的自转和地球上正负电荷的非对等分布.     

空基和地基近直流电场观测数据背景特征的相关性

研究空基和地基电磁观测数据各自的特点和规律,并探索两者之间变化的相关性,对将空基和地基观测资料综合应用于地震监测研究具有重要的科学意义.本文利用法国DEMETER卫星的电场观测数据和我国甘肃天祝前兆科学试验台阵红沙湾地震台的水平地电场和垂直地电场、四川省地震局成都地震台的水平地电场的观测资料,重点对卫星和地面探测的近直流频段信号进行了综合分析.研究结果表明:(1)卫星直接观测记录的ULF电场观测值没有呈现明显的年变化趋势,但日侧和夜侧的Ez向(卫星运行速度的切线方向)观测数据呈现了一种长期的周期性特征,与地电场观测资料无相关性和同步性;(2)去掉卫星运行切割磁力线所造成的附加电场后所得的电离层电场与地面记录的地电场数据数量级相当,均集中在10-1～10-2 mV/m左右,两者具有可比性;(3)去掉卫星运行切割磁力线所造成的附加电场后,夜侧Ey(卫星轨道平面的法线方向)和Ez(卫星运行速度的切线方向)向的电离层电场数据均具有比较清晰的季节性变化趋势,呈现出较为稳定的年变周期,这与水平地电场的年变趋势一致.电离层电场和水平地电场在数量级和年变趋势上都呈现出明显的一致性.     

地电场数据观测干扰排查分析

以洛阳地震台地电数字化观测资料为基础,阐述了地电场数据测量原理及其在分析中的应用,并通过对地电暴、避雷装置和电极故障3个地电场数据异常案例研究分析,得出当出现故障时应该遵循“替换法”和“逐步逼近法”原则.     

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。     

Weimer电场模式在地球磁层内的特征

地球磁层中的电场是研究磁层物理的重要参数,目前常用的对流电场有均匀晨昏电场和投影电场.电离层电场可以看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影,本文选取的电离层电场模型为Weimer(2001模式)电场.利用T96磁场模式,沿磁力线将电离层电场投影到磁层空间,得到一个新的磁层电场模式,并讨论了磁暴、行星际磁场(IMF)、太阳风参数和亚暴等对磁层电场的影响.利用该模型计算的电场结果与卫星探测结果相符.     

土坝自然电场的分布特点

土坝的自然电场中,由均匀和集中渗流产生的过滤电场起主导作用,它是探测土坝渗漏隐患的良好场源.笔者在国内外首先将土坝过滤电场整体上分解为均匀渗流的过滤电场和集中渗流的过滤电场两部分;同时,根据渗流产生的过滤电场的特征,沿土坝横断面将过滤电场分作入渗带、径流带和逸出带三部分;在此基础上,揭示了土坝过滤电场的基本特征,为应用自然电场检测土坝渗漏隐患技术研究提供了理论依据.