CNEM08一I电扰动仪的开发与研制

基于当代地震电磁扰动有关理论,地震临震前会引起地下电磁场发生变化,电磁扰动观测在地震监测预报工作中能够发挥较好的短临预报作用。本论文旨在开发研制基于地下交变电磁场数字化电扰动仪。CNEM08一I电扰动仪采用低功耗、高性能的工控机作为硬件平台,选取大容量存储器,对地下电磁场变化进行实时观测,连续数字化采集。编制了数据采集系统软件及与观测系统配套使用的分析系统软件,自动将采集数据通过网络传输到分析控制中心,同时对多个基站的观测数据进行显示、统计分析,可进行分段统计平均值、最大值、总量,可对异常进行统计分析。     

台湾地震对华南及华东地区应力场影响的数值模拟研究

利用有限元方法, 研究了台湾地震发生所产生的应力变化对华东南地区应力场调整的影响, 给出了这些地区地震发生后所产生的扰动应力场分布特征, 解释了台湾地震活动与大陆地震活动同步的问题。 研究结果认为, 台湾东部地震带地震发生所产生的应力扰动主要影响福建至广东和广西沿海地区的应力场; 如果地震发生在台湾东南角, 其扰动应力会影响到华东沿海地区; 台湾北部地震带地震发生所产生的扰动应力场除影响福建至广东沿海外, 还会影响到华东沿海地区。     

DEMETER卫星监测到的海地地震前电离层扰动

本文利用法国DEMETER卫星观测到的电离层数据, 对2010年1月12日加勒比海地区海地太子港附近发生的M_S7.1地震震前电离层扰动进行了探索性研究。 通过对电磁场频谱、 等离子体数密度、 温度等物理参量的分析, 探讨了电离层变化与地震的关系。 研究结果表明, 海地地震前出现的异常电磁现象的空间效应是清楚的, 震前几小时磁赤道峰存在剧烈扰动, 震中附近电场分量E₁₂低频谱密度有增强现象。 临震前1天和临震前3天在震中＋5°范围电子数密度(N_e)出现异常, 震前8天氧离子(O⁺)数密度在震中上空出现了异常现象。 震前震中区上空电磁场VLF在40 Hz和120 Hz等低频点出现清晰的电场异常扰动, 震前出现的这种变化可能与地震有关。     

基于DEMETER卫星观测数据的电离层地震前兆分析——以汶川地震、东海地震为例

本文利用可视化分析和统计分析的数据处理方法,结合2008年5月12日汶川Ms8.0地震和2007年4月20日东海Ms6.3地震两个震例,进行了探索性研究,阐述了基于DEMETER卫星观测数据提取电离层地震前兆信息的思路,通过对电磁场频谱、等离子体数密度、温度等物理参量的可视化展现,探讨了电离层扰动与地震的关系.结果表明,在排除电离层内一些典型干扰的前提下,地震发生前几天或者几个小时电离层扰动可以被观测到.     

电磁卫星和地震预测

地震前几周、几天、几小时甚至几分钟,电磁场的强度、相位或者谱密度等将发生异常变化,电离层的电子、离子浓度和温度等会发生异常扰动,这些现象的出现向人们发出地震即将来临的信号.这些现象不仅在地面可观测到,在卫星上也能观测到,它们在确定异常现象发生的地点和时间等方面具有各自的优势,把两种观测相结合,对异常信号进行立体监测,是实现地震预测预报的发展趋势.至今,对地面观测已经进行了大量的研究和实践,利用卫星进行观测近几年刚刚开始,但已经显示了它监测地震异常的独特能力,引起各方面的高度重视,成为各国建立立体预警系统不可缺少的组成部分.本文重点介绍利用卫星等观测空间电磁异常现象的研究结果.     

吉林省中等地震前超低频电磁波异常分析

本文利用超低频电磁（ELF）观测仪电磁波技术测量空间和大地电磁信号,可研究空间电磁场和地下电阻率结构,研究地震引起的电磁场异常变化。2009年3-10月,在吉林省中东部发生多次中等地震前后,电磁场和视电阻率出现了较好的异常对应。本文对这些电磁异常进行了分析并对产生这些异常变化的可能的成因机制进行了探讨。     

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前电磁扰动异常变化

应用四川芦山MS7.0和甘肃岷县漳县MS6.6地震震中周围部分电磁扰动观测台站资料,主要利用电磁扰动原始波形比较以及电磁脉冲能量分析两种方法,对两次地震前电磁扰动观测资料进行分析研究。结果表明:1两次地震前4个电磁扰动台站原始曲线出现异常变化,主要表现形式为观测值脉冲信号频繁突跳、增大以及震前波形畸变、反复出现阶跃;2两次地震前,电磁扰动台站都记录到了明显的脉冲能量增大的异常现象,主要异常出现的时间在几天~2个多月;3电场分量和磁场分量都在地震前记录到了异常变化,但反映出的异常时间及变化幅度不同步。对于研究所得结果,从地震电磁辐射的产生机制方面进行了尝试性的理论解释。     

电磁监测台站观测的舒曼谐振背景变化

舒曼谐振是由闪电激发的电离层与地面之间的全球电磁震荡,在地球与电离层空腔中传播,由于共振作用,其电磁波能量明显高于其他频率电磁波能量.舒曼谐振具有稳定的频域参数和频谱结构,近几年的研究发现,地震发生前会使这些固有参数发生扰动,因此利用舒曼谐振异常来进行地震短临监测可能是一种行之有效的手段.要判断舒曼谐振地震电磁异常,了解舒曼谐振电磁场背景变化规律是前提.本文利用极低频电磁台站观测的天然电磁场数据,处理和分析了各台站观测的舒曼谐振频率电磁场功率谱随时间的变化,得到了舒曼谐振随季节和纬度的背景变化规律.并提出将舒曼谐振背景变化规律应用到地震短临监测预报中,能够为今后辨别地震监测中的舒曼谐振异常提供物理依据.     

基于极差归一化变换的超低频地震电磁场事件提取方法研究

介绍一种高采样率超低频地震电磁场观测系统,通过对几种事件分析和提取方法的优缺点讨论,引入一种新的事件判定和提取方法,即极差归一化变换法,利用该方法对怀来地震台的超低频地震电磁场试验观测数据进行分析处理.研究结果表明:极差归一化变换法在事件阈值计算中不受观测数据幅度变化的影响,且受到背景噪声干扰的影响比较小,是一种比较有应用前景的超低频地震电磁场事件提取方法.     

地震前兆：电离层F2层异常

本文简述了目前提出的地震引起电离层异常扰动的物理机理，重点介绍了近几年国内外对震前F2层异常扰动的研究进展.大量的研究结果显示地震活动引起的电离层扰动不仅确实存在，而且在震级大于5级的地震发生前的几天到几个小时会发生电离层扰动.由于地震引起的电离层F2层变化具有独一无二的特性，这就意味着我们可以利用强震前的F2层异常变化作为地震短临预报的工具.     

强震前后空间电磁场时空演化特征

本文利用DEMETER卫星观测到的电磁场数据, 统计分析了2005—2009年全球M_S≥7.0强震前后空间电磁场的时空演化特征． 在震中上空±10°范围内, 使用震前90天至震后30天的5年同期观测到的电磁场极低频/甚低频(370—897 Hz)功率谱密度数据构建了稳定的背景场观测模型, 提取了震中上空的空间电磁场相对于背景场的扰度幅度, 并统计分析了强震前后空间电磁场的时空演化特征． 统计结果显示: 45次M_S≥7.0强震中, 35次强震在地震发生前后磁场最大扰动幅度超过2.2倍标准差, 39次强震的电场最大扰动幅度超过2倍标准差; 最大的电磁扰动主要出现在震中±4°—±10°范围内． 另外, 震中上空的电磁场扰动幅度时序变化表现为3种不同类型的扰动特征, 且震前出现电磁异常的强震震中位置的分布特征与纬度存在一定关系; 而随机选择的非震区上空空间电磁场的扰动幅度则比较小, 未呈现出明显的特征．      

等离子体参量的空间探测分布及汶川地震前后的扰动分析

近年来国内外对震前电离层异常扰动进行了大量研究,新的观测证据显示,地震活动前的电离层扰动确实存在,而且在震级大于5级的地震发生前几天到几个小时内的孕震区上空会发生显著电离层扰动。大量工作多是基于地基的空间探测,如,通过雷达测高仪探测的电离层F2层的临界频率扰动和偶发ES层变化,以及通过GPS地面接收器探测的电子浓度总含量扰动等。     

2019年9月16日张掖5.0级地震前多尺度电磁异常现象

2019年9月16日甘肃张掖发生5.0级地震，地震发生前既有空间范围跨度较大的地磁低点位移异常，也有单台电磁扰动异常；既有震前2年开始出现的山丹台视电阻率的年变形态畸变，也有震前3个月之内出现的高台钻孔应变和高台大庄低频电磁扰动异常。本次地震震级不高却记录到丰富的电磁场的异常信号，表明该地区处于地震电磁异常的敏感区。高台钻孔应变在震前观测到同步的异常变化，揭示孕震区应力状态发生了显著的变化。     

地震前后地磁短周期异常变化的再研究

一、引言我们曾研究过短期地磁扰动△Z/△H在唐山地震和隆尧地震前后的异常变化。现在进一步研究包括菏泽5.9级地震在内的华北三次地震前后地磁短周期转换函数随时间变化情况,以便更广泛地考察不同地区和不同类型地震之前异常变化特征。地磁短周期是指磁暴急始、瞬时扰动及湾扰等,这些磁扰的幅度在三个分量Z、H、D之间有如下经验关系:     

基于近期活动构造的变化磁场地震异常的中强震预测规则

<正>1研究背景变化磁场地震异常的2个主要研究频段分别为几百秒到几百Hz的地震地磁扰动和周期3小时左右的地震地磁日变化。近年来,有关该异常的分析方法、电流源及其构造定位和孕震机理研究等有了长足发展,并建立了定量预测指标体系——异常判据和预测规则,这些进展为地震综合预测分析提供了良好的基础资料。但是,变化磁场地震异常的结果一般是地磁场畸变值或比值或相关系数等,与地震孕育过程有关的弹性参数或构造活动没有直观联系,其物理作用不明显,难以融入地震综合预测分析的技术思路。因此,基于变化磁场地震异常孕震机理,结合预测指标体系,建立一套具有孕震过程构造活动异常特征的变化磁场地震异常的地震预测规则,对地震综合预测分析工作可能起到重要助益。     

震前深井电磁短临前兆信息的观测和研究

本文应用大量震例研究了地震前深井电磁波短临前兆信息。研究结果表明，在１．９和２７ｋＨｚ信道上，地震前２－４个月和１０－６Ｏ天，可观测到短临型、短期型和临震型三种电磁波信号。电磁信号增强时段与孕震区小震频度增强同步，表明这些信号可能与孕震区微破裂有关。本文还利用信息包源偶全体模型定量计算了组成变化的电磁场的准静场、感应场、辐射场随观测距离及方位的变化，据此对观测结果进行了初步解释。     

九江地震前DEMETER卫星观测到的电离层异常

通过对法国DEMETER卫星观测的电磁场、电子和离子浓度及温度数据的分析,表明2005年11月26日江西九江Ms5.7地震前存在空间电离层异常现象,其中2005年11月17日、18日和21日在单个半轨道上存在较明显的异常变化,异常同步出现在电磁场和等离子体部分参量上,2005年11月22日、23日在20°～30°N范围内出现大面积的升温现象.此外,除震中区上空附近有异常变化外,在南纬的震中磁共轭区也观测到相应的扰动.     

震前深井电磁短临前兆信息的观测和研究

本文应用大量震例研究了地震前深井电磁波短临前兆信息。研究结果表明，在１．９和２７ｋＨｚ信道上，地震前２－４个月和１０－６０天，可观测到短临型，短期型和临震型三种电磁波信号。电磁信号增强时段与孕震区小震频度增强同步，表明这些信号可能与孕震区微破裂有关。本文还利用信息源偶电体模型定量计算了组成变化的电磁场的准静场，感应场，辐射场随观测距离及方位的变化，据此对观测结构进行了初步解释。     

通河水位与延寿水位短临异常的映震特征

通过对通河地震台、延寿地震台多年水位数据的分析,发现通河地震台与延寿地震台水位对周边中强地震有一定的响应。统计了扰动异常与地震的对应关系,总结了通河、延寿水位几次扰动异常形态、特征、指标。通河地震台和延寿地震台水位出现扰动异常,且扰动成组出现,持续几个小时以上,最大振幅超过7mm,最大周期超过6min,异常结束后一个月之内在测井周边550公里范围内,有发生3.0级以上地震的可能,其扰动持续时间越长,震级越大。     

地闪对崇明地震台地球物理观测的干扰

通过对比崇明地区地闪及崇明地震台地球物理观测资料,发现受地闪引起的电磁场变化的直接作用或对仪器元件的间接作用,地磁、地电、电磁扰动和水位观测干扰比例较高,干扰幅度与地闪距离及形成的电流强度有关。具体干扰形态如下：①对电磁扰动干扰表现为单向突跳和测值的整体抬升;②对地磁测项干扰表现为正负方向的单点突跳;③对大地电场干扰表现为大幅震荡;④对水位观测干扰表现为大幅突跳。