地磁观测台网参考背景噪声指标及应用

中国地磁观测台网台站配备多种高精度连续观测仪器,获得大量数字化观测数据。为有效监控仪器运行状态、台站观测环境及观测数据质量,地磁观测台网引入多个数据评价指标,参考背景噪声即为其中一个重要指标,分析该指标在国际地磁静、扰日以及不同时间段的分布特征,评估其有效性,并利用观测数据验证其合理性。该指标可有效监控数据质量,及时反映地磁台观测运行中存在的问题,作为评估地磁观测台网对地磁场活动最小分辨能力的指标,尚蕴藏其他变化特征。参考背景噪声指标在数据质量监控和数据分析中具有一定应用价值。     

1996年世界地磁台网CD-ROM 评述

通过对１９９６年世界地磁台网ＣＤ－ＲＯＭ中的有关台站分布、仪器装备、系统组成、数据处理、资料质量、运行状况等的简要评述,分析了当今地磁观测技术的发展潮流及世界地磁台网台站在数据处理和运行中存在的主要问题。这些认识对发展我国地磁观测技术有启示和参考作用。     

安徽省数字化形变仪器及观测资料的综合分析

从仪器运行情况,影响形变观测的主要因素,观测精度和映震能力等方面,对安徽省淮北,泾县,泗县数字化形变观测台站的监测能力进行了综合分析,得到了安徽省数字化形变前兆观测的基本情况,对安徽省形变台网观测资料的应用和未来台站建设具有一定的参考意义。     

国际地磁台网发展现状与展望

从国际地磁台站分布、地磁信息节点分布、地磁观测技术指标、数据产品及服务应用等5个方面介绍了国际地磁台网的发展现状。通过综合分析,得出地磁场和空间环境的全球性精细化监测及预报已经成为地球科学家关注的焦点。在此基础上,从4个方面预测了国际地磁台网未来发展趋势,以期为我国开展相关工作提供参考和借鉴。     

鹤岗三道林场地震台阵场址地质条件

从地震构造环境、地形地貌、场地工程地质岩性特征、场址环境噪声勘测等,详细阐述鹤岗三道林场地震台阵场址的地质条件,并参考测震台站DB/T 16-2006、中国数字测震台网技术规程JSGC-01、地震监测台网项目地震台阵场址勘选技术指南及地震测震台站观测环境技术要求GB/T 19531.2-2004等台站建设规范和标准,认为该地震台阵场址地质条件符合台站建设的相关要求,建成后将进一步提高鹤岗市及周边地区微震活动的监测能力。     

基于噪声谱比法的福建台网观测台站的场地响应研究

应用噪声谱比法, 收集了福建台网观测台站记录的地脉动噪声数据, 计算分析了85个观测台站的场地响应． 根据场地响应曲线形态将福建台网观测台站分为4类, 并简要分析了影响台站场地响应结果的因素． 计算结果表明, 福建台网观测台站台基情况普遍较好, 在台站观测频带内场地响应曲线平坦, 大部分台站均没有明显的频率放大点． 本文采用H/V谱比法与Moya方法所获得的37个台站的场地响应结果基本一致, 仅有少数台站存在较大差异． 应用场地响应分析结果, 结合计算震级时所量取的周期, 对福建台网观测台站的单台震级校正值进行了估计, 并与统计方法获得的单台震级校正值进行了比对． 结果表明, 两种方法获得的台站震级校正值存在一定的相关性, 但由于考虑的影响因素不同, 具体的台站震级校正值尚存在差别．      

陈志强先生对中国地磁台网建设的卓越贡献

<正>陈志强先生(1904~1989)是地磁学家,中国现代地磁科学的开创者和奠基人之一。曾任中国科学院地球物理研究所副研究员、地磁研究室主任,国家地震局地球物理研究所副研究员、研究员。20世纪三、四十年代,他参与的几处地磁台站观测记录以及多处野外地磁测量,为编制首幅中国地磁图提供了有价值的地磁数据。新中国成立之后,他参与制定了中国地磁台网建设和野外测量的远景规划,主持、参与了6个地磁基准台的建     

Intermagnet地磁台站简介

由于地磁观测资料在灾害预防、通讯、环保等诸多方面都有极其广泛的应用 ,所以 ,世界各国几乎都拥有自己的地磁观测台站 ,特别是一些发达国家对地磁场变化的观测更是形成了完善的台站观测网。但由于地磁场变化的全球性 ,地磁场变化的观测不可能由某一个国家单独完成 ,所以 ,在这种情况下 ,由一些发达国家倡议 ,形成了一个旨在推动全球地磁观测进步的组织 ,指导实施全球的地磁观测任务 ,这就是 Intermagnet。Intermagnet在全球拥有 70个台站 ,在英国 ,法国 ,美国 ,加拿大 ,日本有 5个数据站点 ( GIN)。每个国家地磁台站所担负的任务不同 ,…     

OHP数据中心

海洋半球计划(OHP)台网是一个覆盖以前观测密度低的西太平洋区域的地球物理观测台网。该台网是集地震、GPS、地磁和超导重力观测于一体的台网。联合使用该台网与以前所建台网的资料，我们可得到全球台站更均匀分布的台站资料。为了使用户充分受益，数据交换应是首先考虑的问题。     

地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究

地磁观测数据不仅具有学术研究意义,也是不可或缺的国家基础战略资源。但是,目前我国地磁台网中,近1／3地磁台站正日益受到由外界人工电磁干扰源的干扰,产出的地磁观测数据质量下降。本文系统地调研分析了我国地磁台网中常见的人工电磁干扰源及其在全国地磁台站的分布情况。研究了这类常见干扰源的干扰影响机理和模式。进而“对症下药”,引入适当的数字信号处理方法对干扰进行辨识和抑制。     

1985-1997年中国地磁场长期变化的正交模型

选取中国地区20个地磁台,日本地区3个地磁台的基本数据,使用自然正交分量方法(简称NOC方法)求得1985-199年中国地区地磁场三分量(X ,Y,Z)的自然正交分量的时间函数,即地磁场时间变化的正交模型. 对阶数从1-9的正交分量进行了试验计算,并计算出这23个地磁台分量的均方根偏差(RMS)值. 以1995年为例 ,取kNOC=1-3,将23个地磁台的正交模型值绘出了平面等值线图. 结果显示X , Y,Z长期变化速度的等值线非常平滑,分布均匀,且均具有明显的分区特征,这反映了主磁场的长期变化规律,而其中长期变化速率比较大的地区,反映地磁场的局部特征和有关的地球物理现象.     

华南地区地磁场长期变化特征

使用华南地区5个国家基准地磁台2008—2018年地磁观测数据,通过对磁偏角D、磁倾角I、总强度F、北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z月均值及年变率的分析,研究该区地磁场长期变化特征。结果表明,华南地区5个地磁台近10年来七要素月均值及年变率均呈缓慢变化趋势,且变化量相当,反映了该区域地磁场长期变化的特征。     

CTM——DI磁力仪的应用与故障分析

CTM——DI磁力仪（简称DI仪）是第一次大规模在地磁台站推广使用,该仪器可一机多用,既可以作为地磁绝对观测仪器进行绝对观测,又可以检测各种材料的磁性,为建设合格的地磁观测环境把好建材关。     

中国地磁台观测的2014年地磁急变

地磁急变（jerk）是起源于地球外核并在导电地幔过滤效应后在地球表面观测到的一种地磁现象,其反映了地核内部某些动力学过程.Jerks在空间范围上既可以是区域性的,也可以是全球性的.中国地区地磁台能否检测到2014年jerk？针对这一问题,利用中国大陆10个地磁台的磁静日月均值和CHAOS-6全球磁场模型,分析了X、Y和Z分量2008—2018年期间的长期变化,估算了2014年前、后的长期加速度值,确定了2014年地磁jerk的时间和强度.研究表明中国地磁台Y分量的长期变化为"Λ"型,Z分量存在明显的"V"型,具有典型的jerk特点.Y分量jerk出现的时间大约在2014年6月,比非洲大陆的Algeria TAM台和南美洲French Guiana KOU台时间滞后大约4个月.这暗示着产生jerks的地核流体波动的时序特点.中国西部和东北部地磁台的长期变化形态有明显的差别,主要由非偶极磁场引起.CHAOS-6模型与地面台站的长期变化形态并非始终一致.本文结果有助于更好地理解和解释长期变化的时间演变和地理分布,并为深入探讨jerks的地核起源和驱动机制提供新的观测约束.     

中国大陆地磁帕金森矢量特征及其与主要构造关系龚绍京

利用地磁差矢量法和复转换函数法计算了中国大陆36个地磁台的地磁优势面、 帕金森矢量及误差． 结果显示: 华北南部、 华中、 华南地区(包括贵阳和邵阳)及沿海台站的帕金森矢量长度随周期减小而增大, 表明浅层的电性结构横向不均匀性较大; 西部的拉萨、 通海、 西昌、 成都等台站的帕金森矢量长度, 随周期增长而增大, 表明深层的电性结构横向不均匀性较大; 诸如华北平原的稳定地块, 其内部的矢量长度很小, 表明该地区为大体水平分层的电性结构． 我国大陆存在多个较明显的帕金森矢量敛散区, 其中青藏高原和渤海湾周边台站的帕金森矢量内聚, 鄂尔多斯地块的矢量向四周发散; 沿海台站具有较明显的海岸效应． 此外, 由差矢量分布推断所得的优势面倾向和倾角与利用帕金森矢量系数公式计算所得的结果有较好的一致性, 与复转换函数方法给出的结果也比较一致．      

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.     

中国地磁台站现代化技术研究

中国地磁台站面临着现代化技术改造问题。虽然现代化要以数字化为基础,但数字化不等于现代化。数字化记录应根据中国的国情,有正确的系统组成和恰当的技术指标。现代化有别于经典仪器的主要点在于数字化,准实时数据传输,即时的数据处理和资料产出以及更高的资料质量,只有这样才符合现代化的基本要求。本文对有关中国地磁台站的现代化技术问题进行了讨论。     

C-RESPONSES ESTIMATION OF ISOMERIC GEOMAGNETIC DATA IN CHINA

Geomagnetic depth sounding is an effective method for exploring deep structure of the earth. There are dense geomagnetic observatories in China, which lays a foundation to obtain the electrical structure of the transition zone and the upper part of the lower mantle beneath China. However, the corresponding C-responses estimation methods which are applied now cannot get the stable C-responses for many observatories. Thus, a large amount of geomagnetic data is wasted. Therefore, in order to make full use of the geomagnetic data, the estimation of C-responses needs to be systematically studied. Because of the heterogeneous characteristics of the data quality of China's geomagnetic observation data, such as the quality of the data, the length of the record, the types of data(absolute and relative observation)and data discontinuity condition, many geomagnetic data are abandoned, this limits the resolution of mantle electrical structure studies. In this paper, the following techniques are used to improve the stability of the data and increase the number of the available geomagnetic observatories, in the meantime, the stability of the C-responses curves can be effectively improved:1)obtaining the stable spectrums of the different components for each frequency by the BIRRP(Bounded Influence, Remote Reference Processing)software, and using the global smoothing technique to suppress data noise on geomagnetic data; 2)As for the geomagnetic data which only records the relative variation of the D, H and Z components and doesn't have the baseline value, the horizontal component is decomposed by the approximate estimation method to obtain the C-responses of the relative variation data, and then the relative variation data is used directly for the C-responses estimation; 3)the effects of discontinuous data and short-record data on C-responses estimation are discussed. Under normal conditions, the discontinuity of the data has little influence on C-responses, and when the data length is shorter than 5 years, we can hardly get the available C-responses whose periods are longer than 40 days. All these experiments can provide a basis for the data processing of these kinds of observation data; 4)for coastal observatories, the ratio method is used to eliminate the influence of ocean effect on the C-responses functions. After carefully processing the data of more than 100 geomagnetic observatories in China by the above techniques, the stable C-responses function of 42 observatories is finally obtained, among them, the number of the observatories with C-responses ranging from 1.3 to 113.7 days is 24, and the observatories with C-responses ranging from 1.3 to 42.6 days are 18. The techniques of this paper can process heterogeneous data well and obtain more stable C-responses, which provides more basic data for high-resolution geomagnetic depth sounding inversion researches in China.     

"Double low-points" anomaly in daily variation of vertical component of geomagnetic field before the MS8.0 Wenchuan earthquake

The "double low-points" anomaly in daily variation of vertical geomagnetic component was observed on May 9, 2008 at 13 geomagnetic observatories belonging to the geomagnetic observatory network center of China Earthquake Administration. These observatories distribute roughly on three belts with the intersection in western Sichuan. On May 12, three days after the anomaly appearance, the great M_S8.0 Wenchuan earthquake occurred. The "double low-points" anomaly in daily variation of vertical geomagnetic component is an anomalous phenomenon of regional geomagnetism, which does exist objectively. The possible cause is the change of extrinsic eddy current system resulting in geomagnetic daily quiet variation (S_q), or the delay of several hours between the intrinsic and the extrinsic eddy current systems. The relationship between the "double low-points" anomaly of daily geomagnetic variation and the earthquake reveals that the former possibly reflects the accelerative alteration of earthquake gestation in the deep Earth.     

总强度在地震磁效应观测中的有效性

质子旋进磁强计(PPM)作为地磁场总强度标量测量的仪器, 具有稳定、操作简便、测量迅速等优点.其性能很适于地震磁现象的观测.可是, 总强度在震磁现象观测中是否有效, 中外从事此项研究工作的学者看法不一.本文以区分局部地磁异常的源场公式为基础, 论证了在地表地震磁异常的全域内, 总强度的变化不能为零, 其变化幅度ΔF与垂直分量的变化幅度ΔZ应大体相当, 这与实际震例和地震磁效应模型计算结果相吻合.这就使我们有可能充分利用PPM 作为总强度标量测量仪器的优越性, 在重点地区布署以总强度测量为主的台站和流动测网, 以尽力捕捉地震磁现象时空变化的全过程.