北极地区地磁总强度的测量与分析

2012年7月间,在北极地区布设了3个测区,共有33个地磁测点.在这些测点上,测量了地磁总强度,获得了宝贵的北极地区地磁数据.测量数据显示,地磁总强度最高为54978.1 nT,最低为54515.8 nT;所有测点地磁总强度的平均值为54750 nT.与第11代国际地磁参考场(IGRF-11)定量比较的结果表明,北极地区地磁总强度的测量值与IGRF-11相应计算值比较接近,但有差异;它们之间的差值△F,北极地区1号测区△F=-185.2 nT,其差异大;2号测区△F=-58.7 nT;3号测区△F=9.4nT,其差异小.北极地区地磁总强度与IGRF-11的差异是由IGRF-11的局限性、地磁局部异常与地磁观测误差等因素引起的.     

IGRF-11描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化及其误差分析

第11代国际地磁参考场(IGRF-11)是国际地磁学与高空物理学联合会(IAGA)于2009年12月提出的最新与比较准确的IGRF.根据IGRF-11模型,计算了2005-2010年中国地区地磁长期变化(SVC).IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化与实际观测的地磁长期变化(SVO)是基本一致的,但亦有明显差异.分析比较了在中国地区34个台站上的SVO与SVC之间的差异,并得到了它们之间的差值及其均方误差σ,对于地磁偏角和倾角,σ分别为0.35′/a与0.53′/a;对于地磁总强度、水平分量、北向分量、东向分量与垂直分量,σ分别为5.12nT/a,8.91nT/a,8.89nT/a,3.27nT/a与3.59nT/a.引起IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化的误差原因是:中国地区的区域性与局部性的磁异常、IGRF忽略了外源场与IGRF模型的截断阶数、全球台站与测点的分布不均匀、地磁观测误差等因素.由于中国地磁模型(CGM)优于IGRF模型,并能比较准确地描述中国地区地磁场及其长期变化,故在实际应用中应选用CGM.     

新疆地震活动区的地磁观测与研究

新疆地区是中国最活跃的地震区之一.为了监测新疆地区潜在的强烈地震,2003年在该地区建立了N和S两个地磁测网并进行了地磁三分量测量.在N和S两个测网所选建的51个测点周围环境良好,地磁梯度小,适宜地磁测量.在野外测量中,使用性能稳定可靠的G-856磁力仪、DI磁力仪与GPS仪器,应用GPS测定方位角,DI磁力仪测量地磁偏角D与倾角I,G-856磁力仪测量总强度F.应用新疆地区乌鲁木齐与喀什地磁台站的资料,分别通化了N和S两个测网的地磁测量资料.该地磁通化值的平均标准偏差σ为:F的σf=0.20 nT;D的σd=0.06′;I的σI=0.03′,表明地磁测量资料准确可靠.根据上述地磁测量资料,应用精度高的spline方法,得到了N与S测网地磁场及其异常场的分布.结果表明,该地磁场及其异常场的分布,可以准确地描述N与S测网的地磁场及其地磁异常场.该地磁分布为今后在新疆地区的震磁研究与地震监测提供了良好的地磁参考场.     

地下核爆炸前后的地磁观测及其结果

为研究震磁效应,在我国西部地下核试验现场布设了17个测点,于1983年9-10月间进行了地磁总强度的观测.资料分析结果表明,在离地下核爆炸点3.8——140km 范围内,各测点地磁总强度的差值变化在地下核爆炸前后存在异常,最大异常约为1.9nT;而且该异常与各测点至地下核爆炸点的距离具有一定的关系.在地下核爆炸时刻,存在2-3nT 地磁总强度的异常变化.这一结果对震磁关系与地磁预报地震的探索研究具有一定的参考意义.      

CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化及误差分析

根据CHAOS-6模型,计算了2015年中国地区28个地磁台站的地磁年度变化以及2008.0—2016.5年成都、格尔木、兰州、泰安和通海5个地磁台站的地磁长期变化。分析比较了地磁台站实际观测值与CHAOS-6模型计算值之间的差异,得到两者差值的均值及均方误差。结果表明:CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化与地磁台站实际观测的地磁长期变化趋势基本一致,但存在一定的差异,28个台站的磁偏角(D)、磁倾角(I)、地磁总强度(F)、北向分量(X)、东向分量(Y)、水平分量(H)、垂直分量(Z)差值的均值和均方误差的平均值分别为-0.9'/1.7',-29.3'/0.8',-116.3 nT/10.2 nT,264.7 nT/13.6 nT,-27.7 nT/15.0 nT,265.2 nT/13.7 nT,-356.9 nT/8.0 nT。因此,在使用CHAOS-6模型研究中国地区区域问题时,应充分考虑模型的误差大小。     

广州地磁台环境干扰的监测与研究

通过对广州地磁台环境干扰源的监测，计算与分析得到：（1）不同时期产生的二个干扰源对地磁台1号墩磁场总强度测值的迭加影响为－25nT，与多台资料对比结果一致。（2）地磁台1号和5 ，1号与干扰源场区外Ⅰ号比测墩测得的磁场总强度、水平强度及垂直强度之差随时间的变化不明显，故认为广州地磁台环境干扰源目前尚属稳定。     

2000年中国地磁场及其长期变化冠谐分析

根据1998～2000年完成的118个地磁测点 和39个地磁台的三分量绝对测量资料以及IGRF2000，计算2000年中国地磁场冠谐模型(截断 阶数为8)，以及2000～2005年中国地磁长期变化冠谐模型(截断阶数为6). 球冠极位于36 °N，104°E，球冠半角为30°. 中国地磁场冠谐模型能更好地表示我国地磁场的时空变化 ，地磁场模型的均方偏差为：104.4 nT(X分量)，103.3 nT(Y分量)，123.9 nT(Z分量). 依据地磁场及其长期变化的冠谐模型，分别绘制2000年中国地磁图(F，X，Y，Z)和异常磁场图(ΔF，ΔX，ΔY，ΔZ)，以及2000～2005年地磁长期变化图(F，X，Y，Z). 指出改善地磁场模型边界效应 的途径，并对如何布设地磁复测点提出了建议.     

唐山地震的震磁现象

唐山震区及其附近存在着上地幔高导层的隆起,这可能是唐山地震孕震构造特征之一,而地震前后的地磁场短周期变化的转换函数与Wiese矢量的异常变化,可能是震源区地下电导率变异的反映。震前地磁总强度在宁河、东堤头等测点存在8—10nT的变化异常,在北京测区显示了地磁总强度统计参数的异常信息。地磁垂直分量的变化异常,唐山约为-12nT,昌黎约为10nT。此外,在地磁垂直分量的功率谱、相关系数、日变幅、日变低点时间等方面均有异常显示。     

地磁台站连续观测分钟值连接阈值选择

对流动地磁矢量观测数据进行日变通化时,需借助周边地磁台站长时段连续观测分钟值数据,以计算测点处观测时刻至通化日零时H、D和Z三分量变化量,而台站实际相对记录数据多存在相邻两日非正常台阶差值,需予以消除,以保证数据的连续性。选取满洲里、德都、蒙城、泰安、静海、隆尧、锡林浩特和长春8个固定地磁台站2020年5月相对记录数据,讨论H、D和Z分量的连接阈值。为筛选得到更多的台阶值,首选较小值进行连接尝试,分析台阶值在相邻两台站的同步性,并统计台阶值出现前后连续分钟值的正常波动幅度,讨论台阶值的合理性,进而对阈值进行调整,得到3个分量的合理阈值分别为1.0 nT、0.35 nT和0.4 nT。在实际应用中,由于不同台站的地磁观测数据质量存在差异,根据需要可适当提高阈值,尤其是Z分量阈值。     

琼中地磁台磁场变化特征及其与区域磁场的关系

对琼中地磁台台址及邻域10年来磁场监测资料进行分析,查明:a、台址位于海南岛区域磁场背景值变化转折处附近的弱磁性异常区中;b、台址磁场均匀,台址周围5km范围内磁场各要素的差值ΔF<80~(nT)、ΔH<70~(nT)、ΔZ<-200~(nT);c、全岛21个测点的实测平均值减去本台观测值得ΔD=0′.0、ΔF=-120~(nT)、ΔH=-42~(nT)、Δ=-144~(nT);d、距台站100m以外的其他人为铁磁性干扰源对本台的观测值不明显。由此说明本台的地磁观测资料能真实反映当地磁场特征及其变化。本台可作观测海南岛区域磁场变化的窗口。     

云南中北部地区水平形变应变场研究

根据云南地区1999－2001年的GPS观测求得的水平变场和应变场，研究了云南北部地区的形变和应变特征。研究表明，研究区的中部地壳位移量较小，比较稳定，西部和东部位移量较大，活动性较强，应变场揭示出，本区地壳及其各次一级断块的主压应变轴方向都为NW－SE方向，主张应变轴方向为NE－SW向研究区北部以张应变为主导，中部和南部压变变占主导地位，剪应变等值线的展布方向与活动断裂走向基本一致。断层活动的应变应力场与各个断裂带所处的构造位置有关，活动性质不尽相同。     

水库蓄水引起的附加应力场,孔压场和形变场

针对５种模拟库区：库心存在正断层；库心存在逆断层；库边存在正断层，水库蓄水在上盘；库边存在正断层，水库蓄水在下盘；库心存在带内由胶结程度更好的介质所填充的正断层，分别计算了水库蓄水引起的附加应力场、孔压场和形变场，并对它们的分布特征作了综合分析。     

Study on the Horizontal Deformation Strain Field in the Central and Northern Parts of Yunnan Province

Based on the horizontal deformation field and the strain field derived from the GPS data over the period of 1999～2001 in the Yunnan area, the characteristics of deformation and strain in the northern part of Yunnan Province have been studied. The results indicate that the central part of the studied area is rather stable with little crustal displacement, while the western and eastern parts are active with larger displacement. The strain field reveals that the orientations of the principal compressive strain axis of the crust and the sub-blocks in the area are NW-SE, while the orientations of the principal tensile strain axis is NE-SW. In the studied area, the tensile strain is predominatly in the northern part and the compressive strain is predominatly in the central and southern parts. The stretching direction of the shear-strain contour is basically consistent with the strike of the active fault. The strain and stress fields of the fault activity are related to the structure where the fault is located, while the activity properties of the faults are different.     

The anomalous reactions of the geomagnetic horizontal field transfer functions before Tangshan earthquake

ＴｈｅａｎｏｍａｌｏｕｓｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｆｉｅｌｄｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｂｅｆｏｒｅＴａｎｇｓｈａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅＳＨＡＯＪＩＮＧＧＯＮＧ（龚绍京）ＨＵＡＲＡＮＣＨＥＮ（...     

电磁干扰实验研究

本文分析了地电、地磁同台观测中出现的干扰问题，并针对地电观测对地磁场测量的影响进行了研究。通过实地测量和对长直导线产生的磁场模拟计算，得出不同距离（20～120m）的感应磁场强度值，由此判断通电导线对周围地磁场的影响。结果表明：电流为2A时，单根导线距地磁场观测点距离应大于150m；导线两侧在相等距离处对地磁总场的干扰并不遵循“数值相等，方向相反”的规律，而是一侧增加量大于另一侧减少量。这项实验研究为地磁、地电同台观测及排除干扰提供了有价值的依据。     

崇明地震台ELF观测数据受地铁干扰情况分析

简要介绍崇明地震台ELF电磁观测系统,对观测数据在干扰时段与无干扰时段功率谱值进行对比分析,发现城市轨道交通对崇明台ELF观测的磁场数据存在干扰,且对磁场低频段干扰较大;对电场数据未见明显干扰;磁场与干扰源方向存在相关性。     

地球非偶极磁场对虚地磁极计算的影响

古地磁学使用的虚地磁极（VGP）是在地心偶极磁场假设下计算的,由于地球非偶极磁场的存在,VGP一般不同于真地磁极（RGP）.为了定量检验非偶极磁场对VGP的影响,本文利用国际参考地磁场模型IGRF 1900～2000,在全球5°×5°的“虚拟测点”网格上计算了VGP和RGP的位置,并求出两种磁极的经纬度偏差和二者的角距离.结果表明,南极地区VGP与GP的角距离最大,可达26°,南大西洋和欧亚大陆北部最大达到24°和18°,其余地区一般小于15°.VGP对RGP的偏差与地磁场分布有关：在非偶极磁场较弱的地区（如太平洋半球）,纬度偏差一般不大（≤10°）,但是在主要地磁异常区（如南大西洋和南极地区）,VGP对RGP的纬度偏差可达25°.VGP对RGP的经度偏差要比纬度偏差大得多,例如在欧亚大陆北部地区,经度偏差分布在-180°到180°的大范围内.     

震后城市地震动场快速评估方法——以福州盆地为例

震后灾情的快速获取是灾后应急的基础,传统的方法是根据现场调查结果决定应急方案。受灾程度的分布常以烈度分布图描述,而烈度又与加速度峰值密切相关。本文提出了一种震后地震动场分布快速评估的方法。该方法将主要依据灾区基岩台站的实时强震记录(无强震记录也行)和该地区的加速度衰减关系,再结合该地区各类场地的地震动放大因子,则可快速估计该地区地震动场分布,从而确定灾情,为政府的应急决策提供依据。     

地磁、地电台网记录傅里叶频谱分析

依据FFT计算方法,选取中国地磁、地电台网各10个台站记录,对NS、EW分量进行10日频谱分析,结果发现,磁静日和磁扰日电、磁场数据具有不同特征。(1)磁静日数据:①电、磁场周期成分以12h为主,其次为24h、8h。在X分量(NS向)中,非显著周期成分,如4h、48h、6h,所占频次较大,Y分量只存在12h、24h、8h成分;②EW测向(或Y分量)电、磁场最大频谱值大于NS测向(X分量);③X分量最大谱值多在12h,Y分量在24h;④台网位置由北向南,Y分量最大谱值逐渐减小,X分量则两头略高,在35.0°—40.0°N范围内变化平稳。(2)地电暴日数据:①沿海地区NS测向主要周期成分比内陆地区复杂且偏大,大于18h的成分相对活跃,最大以20h、24h、36h成分出现,内陆地区最大周期成分为18h,其次为12h。EW测向谱值在各台变化较一致,均体现了以12h、8h为主的变化特征;②各台NS测向最高谱值均大于EW测向。     

高压直流输电对磁电场观测的影响

以山西地磁场观测台站和山西、宁夏、山东部分地电场台站观测为例,分析其受宁夏一山东±660千伏直流输电工程运行的干扰情况。结果表明,高压直流输电工程的运行对山西地磁场观测及送受端换流站附近的宁夏、山东地电场观测影响明显,而对于直流输电工程中段的山西地电场观测无明显影响。