地磁Z分量日变形态畸变与周边低点位移异常关系初探

通过对2010年1月1日至2011年12月31日期间中国大陆地磁低点位移异常数据及蒙城地震台地磁垂直分量日变形态畸变统计,按低点位移分界线到蒙城地震台的距离,分段探讨该台地磁垂直分量日变形态畸变与其周边低点位移异常的关系.     

FHD分量核旋仪观测系统的抗干扰技术

中国地磁台网自数字化改建后,引入了基于分量质子旋进式磁力仪观测模式的FHD质子磁力仪。经过多年的观测实践,该仪器取得很好的观测效果,但在观测中也发现了一些新的问题。为解决观测中存在的问题,获得更高质量的观测数据,适应更高观测标准的要求,对FHD质子磁力仪进行了升级改进研究。本文主要介绍我国地磁台网FHD质子磁力仪在观测中存在的问题及其对应的解决方案,并给出了改进后FHD质子磁力仪的观测实验结果。     

地磁垂直分量Z日变幅逐日比及其与磁暴和地震的关系

地磁垂直分量Z日变幅逐日比是基于变化磁场在地球电导率的作用下会产生一个与变化磁场相反的感应磁场, 该感应磁场不仅包含了外空磁场的信息, 还包含了地下电导率的信息。 因此, 相对于地磁场其他成分来说Z分量更多地反应了地下活动的变化, 逐日比是利用前后两日地磁Z分量日变幅相比来提取该异常现象, 但磁暴可能会对逐日比异常判定产生影响。 我们取1984年至今江苏区域范围达到逐日比异常判定指标的29个事件结合磁暴以及该异常事件之后和地震的对应关系进行统计分析。 研究发现, 无磁暴时逐日比异常和预测范围内地震对应关系达到0.77, 有磁暴时逐日比异常和地震对应关系为0.25。 综合分析认为逐日比异常事件发生后, 若该日无磁暴或者Dst指数小于异常第二日, 那么该异常为地震前兆的可能性大概为0.8, 反之则该异常有可能是磁暴的影响而不是来自于地下活动的影响, 需结合其他前兆分析方法进行综合分析, 该研究增强了逐日比异常判定地震地磁前兆信息的可靠性。     

地磁Z分量整点值空间相关法在江苏地区地震预报中的初步应用

应用江苏地磁台站Ｚ分量整点值资料,研究了江苏地区Ｚ分量整点值的相关性及在江苏地区地震预报中的作用,给出了该法在江苏地区的异常判据指标,并应用该指标提取了１９９０－１９９７年的三个异常,其中两个异常有地震对应。     

地磁Z分量日变化特征

利用昌黎、红山等台站的地磁Z分量日变资料,分析了磁静日幅度、磁扰日幅度和磁静日低点时间的年变化与长期变化,结果年变化和长期变化都非常明显。磁静日幅度的长期变化量可达14～15nT;磁静日低点时间的年变化,提前区与滞后区低点时间最大可相差42min。而低点时间的长期变幅度化幅度一般50min左右,且长期变化量由西向东有逐渐减小趋势,最大与最小两台时差可达21min。长期变幅最小的2个台为文安和昌黎,可能与海水影响有关。     

基于数字地磁资料的滤波幅相法初步应用研究

根据地磁垂直分量日变化畸变异常的周期特征, 应用FHD磁力仪分钟值观测资料, 通过富氏拟合滤出1~3 h的日变化,突出垂直分量日变化中的畸变变化, 直接获取了幅相法异常。 新方法只需单台的垂直分量分钟值观测资料, 克服了原有幅相法需要参考台资料的缺陷, 方便了异常提取, 拓展了数字地磁观测资料的应用范围。     

张北6.2级地震前后地磁Z分量的日变化

利用河北省及邻省、市共１７个地磁台相对观测Ｚ分量资料,总结分析了张北６．２级地震前后的日变化。认为,一次较强地震前可能有多次异常出现,日变反向可作为中短期异常,而后出现的日变低点位移,当分界线连续在某区出现,地震可能进入短临阶段。日变反向的极值区附近和低点位移连续汇集地区可能是未来震中。对于震前出现的多次异常进行追踪预报,可能效果较好。     

对银川地磁台磁通门磁力仪观测数据的初步分析

选取2001年1月－6月中美合作项目（SMALL）中磁通门磁力仪的数据和同期磁变仪的数据进行对比分析。结果表明，两种仪器记录的日变形态、日变幅、极值及极值时间具有较好的一致性，说明该项目中磁通门磁力仪的资料真实可靠。给出的典型地磁脉动事件表明，该仪器可提供精确定时的高质量地磁资料。     

大连地震台地磁Z分量日变化特征初步分析

利用大连地震台地磁Z分量观测资料,对其日变幅度、低点时间和日变形态的年变化进行分析,由此初步总结地磁Z分量日变化的规律及特征,对识别地磁场异常变化或干扰变化具有一定参考意义。     

地磁Z分量分钟值空间相关法在四川地区地震预报中的应用

应用四川地磁台"十五"观测仪器GM-4磁通门磁力仪Z分量分钟值观测资料,研究了四川地磁Z分量分钟值空间相关特性,给出了运用分钟值空间相关法在四川地区的异常判别指标。6级地震震例研究表明,地磁Z分量分钟值空间相关法是捕捉短期、临震异常的方法之一,连续异常和单日异常的有效结合,是短临地震信息的标志之一。     

基于航磁垂向分量的深度识别技术研究与应用

本文提出了一种基于航磁垂向分量数据提取磁性场源体深度的方法.从垂直磁化条件下球体模型垂向分量的正演理论出发,给出了利用垂向分量极大值获取异常体埋深的关系式,并在此基础上推导了约束条件下垂向分量深度识别关系式.该关系式简化了场源深度识别的复杂度,充分利用先验信息且无需进行复杂反演运算,能够较为精确地计算异常体的埋深,为磁性场源体深度的提取提供了一种新的解决方案.理论模型试验证明,利用本文提出的深度识别方法进行深度估算的相对误差绝对值均小于1%,相较于常规的垂向分量极大值方法具有更高的估算精度.将该方法应用于中国北部某地区实测航磁垂向分量数据,获取的深度结果与钻孔资料相一致,深度相对误差绝对值小于10%,验证了本文方法对于实际资料的有效性.     

观测时间对地磁绝对观测值的空间相关性影响研究

应用FHD磁力仪的观测数据。对比了每日不同时间Z分量观测值组成的逐日变化序列的空间相关性,表明夜间观测数据的空间相关性低于白天,并分析了产生这一现象的原因。同时,通过对通化后的磁称Z分量不同观测时间的绝对值震磁相关异常分析,表明夜间观测数据更有利于提取空间相关异常。这对今后应用数字化地磁观测资料研究与地震有关的震磁相关异常有一定的指导意义。     

X地磁垂直分量日变幅逐日比及其与地震关系的探讨

分析了地城关垂直分量日变幅逐日比值的高值异常与其后地震的关系，发现它们之间有良好的对应，通过分析地磁垂直分量谐波幅度的逐日比，作者认为这种高值变化可能与其间地下介质电阻率下降有关，但也有可能是是外场变化所致。     

主磁场梯度的空间分布和长期变化特征

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向的梯度都与其磁场分布有明显差异.H的3个方向的梯度分布清楚地指示出南磁极的位置.梯度的长期变化表明,北半球磁场梯度漂移缓慢,南半球磁场梯度变化较快.磁倾角的垂直梯度显示,中太平洋负异常周围的正异常在围绕该负异常旋转.近赤道的梯度异常带在60°W附近的转折是由印度洋异常向非洲方向移动所致.     

垂直重力梯度反演Moho面的频谱域公式及其应用

通过求解引力相等原则下的Fredholm积分方程,可以得到不规则单一密度界面(Moho面)的起伏.本文充分参考了前人的理论研究,推导出扰动垂直重力梯度确定Moho面深度的频谱域表达式,该式具有二次项迭代精度.运用此公式进行了全球Moho面的恢复计算,并将该结果与CRUST1.0模型和GEMMA Moho模型进行了对比和验证.     

主磁场梯度的空间分布和长期变化特征

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向的梯度都与其磁场分布有明显差异.H的3个方向的梯度分布清楚地指示出南磁极的位置.梯度的长期变化表明,北半球磁场梯度漂移缓慢,南半球磁场梯度变化较快.磁倾角的垂直梯度显示,中太平洋负异常周围的正异常在围绕该负异常旋转.近赤道的梯度异常带在60°W附近的转折是由印度洋异常向非洲方向移动所致.     

Currents induced by vertical varied radiation stress in standing waves and evolution of the bed composed of fine sediments

This paper extends the conventional concept of radiation stress （Longuet-Higgins and Stewart, 1964） in progressive water waves to standing waves, so that its vertical profile could be defined and calculated in a new technical way. The hydrodynamic numerical model being coupled with the vertically varying radiation stress in standing waves is used to simulate the currents being induced by standing waves in the vertical section. Numerical modeling of suspended sediment transport is then carried out to simulate the evolution of the bed composed of fine sediments by the currents. The scour and deposition patterns simulated are in qualitative agreement with prior laboratory and field observations.     

位场各阶垂向导数换算的新正则化方法

位场垂向导数大量应用于位场数据处理与解释中.当前广泛采用的位场各阶垂向导数换算方法为基于Laplace方程并结合波数域和空间域方法的具有递推特性的ISVD(integrated second vertical derivative)算法.本文在位场垂向导数换算的正则化方法和径向平均功率谱的基础上,提出一种位场各阶垂向导数换算的新正则化方法.新正则化方法仅需通过分析位场径向平均功率谱来确定一个截止波数,即可稳定换算位场各阶垂向导数.理论模型和实测数据实验结果表明:(1)新正则化方法物理意义明确、计算简单,且各阶垂向导数换算的稳定性和精度明显优于ISVD算法;(2)在用新正则化方法求得各阶垂向导数的基础上,利用泰勒级数法可以获得大深度、高精度的位场向下延拓结果.     

基于中国地磁台网数据的太阳静日期间地磁场Z分量日变化幅度分析

本文应用中国地磁台网完成数字化改造后自2008年以来的地磁场观测数据,分析了过去12年(2008—2019年)中国地区地磁场Z分量的日变化幅度特征.重点研究了地磁场Z分量在太阳活动高低年的月变化、季节变化情况以及对其在云南地区和中国东南部地区同纬度台站之间进行了对比分析.研究表明,Z分量日变化幅度在同一月份或季节随太阳活动的变化主要来自电离层电导率的影响;但在太阳活动高年,电离层中性风的作用可能会使分点月的Z分量日变化幅度大于或等于夏至月;由于云南地区地下电性结构的复杂性,地下电导率可能在分点月和夏至月对云南地区的Z分量日变化幅度起到了放大作用,使其增加了约12%~41%.研究结果为地磁场日变化及地磁异常提取的背景信息选择提供了新的参考.