垂直电场观测试验及数据初步分析

地震发生前的电磁异常现象已被地面、卫星等多种观测手段观测到．目前,我国已经建成了100多个水平地电场观测台站,然而对于垂直电场的观测仍是一个空白．自2009年4月开始,在甘肃天祝地震前兆科学台阵的红沙湾、黄羊川、松山建立了3个垂直电场观测试验站,进行垂直地电场的试验观测,在我国专门的垂直地电场观测试验研究尚属首次．通过近1年的观测试验,取得了有价值的观测资料．从数据的初步结果来看,垂直电场的日变化形态清晰,黄羊川和松山观测数据的日变幅度在16 mV/km左右,红沙湾观测数据的日变幅度在8 mV/km左右;垂直电场日变化周期的主要成分是24小时的全日波,其次是12小时周期的半日波．      

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。     

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.     

区域地电场观测数据分析研究

在对地电场观测方法进行了概要介绍的基础上,利用自己编写的不同台站之间观测数据的相关分析软件和MAPSIS中的谱分析功能,对“首都圈”地区部分台站地电场观测数据进行了分析研究,包括相关性研究和频谱特性研究等。研究结果表明：①在正常观测条件下,小区域地电场台网观测数据有一定的相关性,频谱特性具有一定的相似性;地电场台站之间的观测数据的相关性,似乎与台距有一定的关系;②通过多个台站的相关性分析和频谱特性分析,可以对地电场数据的变化情况如干扰,漂移等进行初步评判和辐助研究。     

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。     

山东地区地电场和地磁场观测数据对比分析研究

介绍了山东地区同时拥有地电场和地磁场观测的5 个电磁台站的基本概况,选取了各台2011 年度的观测数据,并对其观测资料质量进行了简要评价。重点对5 个台站的地电场和地磁场观测数据进行了全面、系统的对比分析,探寻了地电场、地磁场日变规律以及地电场、地磁场观测对各类干扰响应的区别与联系,为两种观测资料的分析处理提供了相互参考、相互借鉴的依据。     

云南弥渡地震台地电场观测数据分析评价

介绍了弥渡地震台地电场观测系统,对经过两次技术改造后的弥渡台2012年地电场观测数据进行了分析评价,结果表明:弥渡地电场观测数据能够反映出地电场时空变化特点,数据质量符合地电场观测的技术要求,数据可以为地震前兆研究和地震监测预报实践提供相应信息。     

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。     

影响地电场观测数据干扰因素分析

地电场观测是地震电磁前兆观测方法之一,由于观测物理量的原因,所受到的干扰因素比较多。为了正确鉴别震前异常信息,对临汾中心地震台影响地电场观测数据的各种干扰因素做了详细的研究,并对典型干扰事件进行了举例说明。     

南昌地震台大地电场数据质量分析

以南昌地震台2008年以来的地电场观测资料为研究对象,在对比分析观测数据质量的基础上,阐明影响地电场观测的主要干扰因素,并分析了造成观测资料质量不高的原因,主要是由于观测场地不平,6个电极所处的埋设环境存在较大差异引起的。     

地电场观测可靠性分析——基于瓜州台的解析研究

应用时间序列的时频域分析方法处理了瓜州台两种地电场仪器型号的长程观测数据,分析了该台地电场观测质量和数据可靠性。结果如下:(1)同方向长短极距测道观测数据的相关系数R基本上均优于0.9,差值D优于1 mV/km,表明该台长短极距测道观测的地电场变化高度吻合;(2)计算了2015年2月和2019年2月两种仪器观测的地电场最大日变化幅度A,不同仪器之间不同时段的长、短极距测道A的比值接近1;(3)2014—2016年该台SN向、EW向观测数据的FFT频谱均显示12 h、8 h、24 h的优势周期,与中国大陆地电场日变化的优势周期一致。上述结果表明:瓜州台地电场观测资料可靠准确,能满足对地震预测和地球电磁场监测及研究的需求。     

地电场观测中的干扰分析

介绍和分析了昌黎台地电场观测中常出现的一些干扰和典型变化形态以及分析排查过程,认为主要存在5种干扰变化:(1)雷电、降雨影响;(2)线路接触不良;(3)直流干扰;(4)电极极化;(5)观测系统(主机)故障.各种干扰源不同其变化形态也不同,可以从变化形态和变幅方面进行判断.     

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。     

影响通河地震台地电场观测干扰源的排查分析

通过对通河地震台地电场观测资料的分析判断,利用本台站地电场观测同时段不同测项、附近地电场观测台站地电场观测同时段相同测项对比分析,排查影响本台站地电场观测干扰源,识别干扰形态并进行分析。结果表明,在地电场观测过程中存在可控的干扰源有:人为抽水干扰、工厂运行干扰、农田灌溉干扰等;不可控的干扰源有:雷电干扰、高压直流输电干扰、地电暴干扰等。通过对观测数据干扰形态的识别与排除,对提高地电场数据质量有一定的意义。     

高压直流输电对甘肃地电场观测影响分析

以甘肃河西地区瓜州、嘉峪关、高台地电场观测受酒泉一湖南±800 kV高压直流输电工程影响为例,分析了甘肃地电场观测受干扰的异常变化形态和特征,并结合高压直流输电基本原理,对异常机理进行了探讨,定量的计算了不同距离、不同电导率和高压直流输电入地电流等对地电场观测的可能影响。结果表明,在理想状态下,高压直流输电对地电场观测的影响与入地电流成正比,与地电场观测场地距换流站接地极的距离的平方和影响区域的电导率成反比。并采用最小二乘拟合法对干扰进行消除,效果理想。     

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。     

山西大地电场弱日变分析

通过分析山西5个地电场观测台站的弱大地电场日变化现象,认为其与电极的稳定性密切相关,这在代县台、临汾台、夏县台大地电场中表现比较明显;其次背景噪声大是造成山西大地电场弱日变的另一主要原因,这在大同台、太原台大地电场表现比较明显。此外,山西大地电场弱日变化与各台地下电性结构、季节变化等因素有密切的关系。     

基于地电场响应的地裂缝模拟试验

在应用网络并行电法技术的基础上,建立有基底潜山的物理模型,对注水条件下模型土体开裂过程中的地电场响应进行测量。试验结果表明,土体中电位、电流和电阻率的变化与土体含水量密切相关,随着土体中含水量的改变,自然电位、一次场电位、激励电流和视电阻率发生急剧变化;网络分布式并行电法反演信息表明在视电阻率曲率值较大位置容易产生不均匀沉降和裂缝,不均匀沉降的程度越大,地裂缝的长度、宽度、深度也越大。     

山西临汾中心地震台地电场观测数据质量分析评价

简要介绍了山西临汾中心地震台大地电场观测系统,并对2009年以来更换电极后,观测数据质量进行了分析评价,表明,临汾台大地电场观测数据能够反映出地电场强度的时空变化,数据质量符合规范要求,可以为地震前兆研究提供相应信息。