高分辨率地磁场指数计算及有效性检验

正地磁活动非常复杂,为全面描述地磁场整体活动水平和地磁扰动强度,需要根据实测资料对地磁活动特征进行定性和定量的描述,并加以综合解读,于是产生了各种地磁指数。目前应用最广泛的为描述单台地磁活动水平的K指数、全球地磁活动水平K_p指数以及磁暴环电流的D_(st)指数,但K和K_p指数存在不自洽、非线性、不协调和不精细等问题。     

孕震系统中的1/f噪声行为

根据自组织临界现象理论,研究7海城、唐山等7个大地震前、后中小地震的活动特征,计算了不同孕震时期地震活动的功率谱特征.初步结果表明描述地震活动的谱幂律指数p值在大震发生前有明显的增高倾向.主震前一年及主震当年,p值一般落在闪变噪声的谱域,其他时间一般很小.最后讨论了地震孕育的物理过程及孕震系统的稳定性.     

1998年8月6日亚暴期间极光电集流指数AE的特征分析

极光电集流指数(AE)被广泛用来定量描述由电离层电流引起的极光带地磁活动.AE指数也是宏观描述亚暴事件强度和发展过程的一个主要指标,它的优点在于简单直观和快速.本文对1998年8月6日系列亚暴事件的极光活动、电流体系和AE指数的形态特征进行了分析.结果表明,伪亚暴期间虽然AE指数大于500 nT 且有快速增长和缓慢恢复的形态,但是极光没有明显的极向或者赤道向的扩展,极区电流体系主要呈现对流特征;伪亚暴和亚暴期间AE指数的形态变化没有本质区别,但电集流中心的位置有很大差异.我们进一步分析了台站分布对AE指数计算的影响,探讨了伪亚暴和亚暴期间磁场扰动最大值所处的磁地方时的差异.     

地磁活动指数的过去、现在和未来

地磁活动性是范围广、分量多、种类繁、形态异、频谱宽、原因复杂的时变过程.面对如此复杂的地磁活动性,除了分门别类逐一进行深入研究之外,根据实测资料,用简便易行的分类和简单明了的指标,对地磁活动性进行总体检阅和形态学描述也是非常必要的.于是,各种地磁活动指数应运而生.地磁指数不仅是表征地磁活动现象的重要参数,其应用范围逐渐扩展到日地能量耦合计算、电离层一磁层一太阳风空问环境状态描述、空间环境监测、空间天气预报等许多相关领域."地磁活动指数化"的思想正在向别的领域扩展,其构建原理和量算方法也在不断改进和完善.本文将现有的约50种地磁活动指数分两大类型,综述其提出背景和发展过程,分析其使用范围和优缺点,探讨地磁活动指数未来发展的趋势.     

强震前空间天气变化与地磁活动指数存在的问题

地磁活动指数( Dst)不仅是监测空间天气活动的重要参数,也是地震电磁研究中作为排除来自空间天气的"非震"信号的重要参数(Le et al,2011).Dst指数计算简便,具有连续性和时序性较好的优势,但其物理意义复杂,不能完全反映磁暴过程,且存在计算误差以及数学意义不明确等问题.如台站和暴时变化双重因素,可能会对Dst指数计算产生影响(Campbell,2004;Karinen et al,2006; Kamide et al,2007;Borovsky et al,2017).结合地磁活动指数,利用全球地磁台网地磁场观测资料(全球地磁台站分布见图1),分析多个强震事件在临震和震前半年所伴随的全球地磁场扰动及空间天气变化特征.     

地震活动性的定量化及其在地震中期预报中的应用

在分析描述地震活动性的各类参数的基础上,认为Ａ（ｂ）值可以较好地定量描述一个地区的地震活动增强和平静特征。作者用１９７２￣１９９６年期间华北地区地震资料进行Ａ（ｂ）值空间扫描。结果表明绝大部分中强以上地震前２￣３年,在未来震中周围出现较大范围Ａ（ｂ）值中期异常区域,有很好的预报效果。文中还就Ａ（ｂ）值进行中期预报的有关问题进行了讨论。     

国际地球物理年的回顾──IAGA中国委员会主席章公亮在纪念西藏拉萨地球物理现象台筹建40周年在谈会上的发言

国际地球物理年的回顾──ＩＡＧＡ中国委员会主席章公亮在纪念西藏拉萨地球物理现象台筹建４０周年在谈会上的发言今年，是国际地球物理年（ＩＧＹ）活动３８周年。４０年前，新中国成立后不久，首次大规模地筹备多学科、多项目参加国际地球物理年活动，为世人所关注。当...     

基于统计岩石物理模型的各向异性页岩储层参数反演

提出了各向异性页岩储层统计岩石物理反演方法.通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与弹性参数的定量关系,使用测井数据及井中岩石物理反演结果作为先验信息,将地震阻抗数据定量解释为储层物性参数、各向异性参数的空间分布.反演过程在贝叶斯框架下求得储层参数的后验概率密度函数,并从中得到参数的最优估计值及其不确定性的定量描述.在此过程中综合考虑了岩石物理模型对复杂地下介质的描述偏差和地震数据中噪声对反演不确定性的影响.在求取最大后验概率过程中使用模拟退火优化粒子群算法以提高收敛速度和计算准确性.将统计岩石物理技术应用于龙马溪组页岩气储层,得到储层泥质含量、压实指数、孔隙度、裂缝密度等物性,以及各向异性参数的空间分布及相应的不确定性估计,为页岩气储层的定量描述提供依据.

     

地磁活动Dst指数存在的问题与思考

D_st指数是空间物理领域应用最为广泛的地磁活动指数之一．它是用于监测磁暴活动及赤道环电流变化的重要参数．虽然其计算简便,具有连续性和时序性好的优势,但是不可避免伴随一系列问题．本文回顾了几十年来关于D_st指数的物理意义和计算方法等问题的认识,并对指数计算中关于台站和暴时变化双重因素对指数可能产生的影响进行分析．结果表明,D_st指数具有物理意义复杂、不能完全反映磁暴过程、计算中存在误差以及数学意义不明确等问题．特别是例如长期变所引入的误差,甚至可能对磁暴分级产生影响．此外,在暴时变化地方时不对称和台站分布的空间不均匀的双重因素作用下,D_st指数的数学意义并不明确．它既非反映暴时变化均值,也非强度极大值．该问题对于磁暴定量化具有怎样的意义需要未来作进一步探讨．     

地震活动性的定量化及其在地震中短期预报中的应用

在分析描述地震活动性的各类参数的基础上,认为Ａｂ值可以较好地定量描述一个地区的地震活动增强和平静特征。本文使用１９７２￣１９９６年期间华北地区地震资料进行Ａｂ值的空间扫描,研究中强以上地震前的中短期异常变化。结果表明在中短期阶段,半数震例的Ａｂ值中期异常区出现明显的缩小或消失,也有少量地震在临震前１￣３个月再次出现明显增大。文中还就Ａｂ值进行中短期预报的有关问题进行了讨论。     

中纬电离层f_0F_2的暴时变化

用近５０个中纬（磁纬在±２０°-５０°之间）电离层垂测站的ｆ０Ｆ２资料,分析与磁暴相伴的电离层暴事例表明：地磁Ｄｓｔ指数与中纬电离层ｆ０Ｆ２暴时变化Ｄｓ（ｆ０Ｆ２　）有大致相似的发展趋势。但用时序叠加法求得的强度不同、发展过程和持续时间不同的多次电离层暴ｆ０Ｆ２变化的平均值,其物理意义是很不明确的。暴时ｆ０Ｆ２变化的地方时分布Ｄｓ（ｆ０Ｆ２）中,一般说以全日周期扰动幅度（Ａ１）为最强,但电离层负暴峰值后常出现半日周期扰动（Ａ２）的增强,且有时Ａ２＞Ａ１．Ａ１的涨落趋势与Ｄｓｔ（ｆ０Ｆ２）相似,但特强磁暴时,Ａ１值有可能反而变小．以Ａ１ｓｉｎ（ω　ｔ＋　１）表示的全日周期扰动中,初位相１值随暴时的发展而变小表明,扰动分布形态是基本上随地球一起转动的。     

极区地磁亚暴等效电流体系的本征模分析

亚暴是空间天气预报非常关注的磁层事件一般来说, 每一次亚暴事件都包含“直接驱动过程”和“卸载过程”两物理机制的贡献, 它们分别对应磁层大尺度对流过程和亚暴电流楔形成过程为了定量地分离这两种过程所对应的电流体系, 本文使用自然正交分量法对每一时刻的极区电流体系进行本征模分析, 试图得到两种过程所对应的特征电流图案及其随时间的变化分析结果表明, 第一本征模的电流图案呈双涡结构, 对应于“直接驱动过程”, 第二本征模的电流图案反映了极光带西向电集流的基本特征, 对应于“卸载过程”前者无论在平静期间, 还是亚暴期间始终存在, 其强度从亚暴增长相开始增加, 膨胀相期间快速增长, 恢复相期间逐渐减小; 后者在平静期间几乎为零, 亚暴增长相期间变化不大, 直到膨胀相开始才迅速增长, 恢复相期间逐渐减小根据上述分解, 可以对目前普遍用来描述亚暴强度的ＡＥ指数进行修正, 得到分别反映对流过程和电流楔形成过程的相应指数     

地震活动的逾渗模型及临界状态的研究

利用现代非线性物理理论及震源理论,结合地震活动的特点,建立了地震活动的逾渗模型．把一次大地震孕育发展的过程看做一次逾渗相变过程,应用重正化群方法处理了逾渗相变．把逾渗相变中的相关长度为无穷大作为重正化群变换中的不动点,在不动点下计算系统的临界性质,得到了逾渗概率指数、相关长度指数等临界指数．利用1975年海城地震以及1976年唐山地震前后的地震活动资料,对两次地震的逾渗相变过程进行了讨论．      

根据区域地震作用模型选择阿拉木图市建筑物的合理抗震方法

计算建筑物的地震作用模式应当满足下列基本要求：Ａ．反映地震的实际烈度；Б．描述波谱形态和地震动时间；Ｂ．描述反映地震概率特征的地震能级，考虑过去记录的地震。预测可能的而非实际的物理过程；Г．计算简便适宜。阿拉木图市内各项工程的建设，都应进行不同的震源位置、震级和地震效应的地震作用测试。在强烈地震时还必须计算小于主震（余震）的地震作用，必须根据波谱和持续时间绘制出总的特征曲线，并指出地震作用的概率值     

广义地震活动窗及其对震前异常过程的跟踪应用

提出了广州地震窗的概念,并以此作为研究范围以突出局部构造特点。用多年地震频次等值线划分广义地震窗的方法,在中国东部得到４５个广义地震窗,它们具有明显的构造意义,应用原有地震活动参数提出一个相对指标ｆ,用以消除局部的地域特点和地震活动涨落的时段特点,提高原指标的异常信息提取能力。用地震活动指数Ａ（ｂ）值的相对指标ｆ（Ａ（ｂ）,提出了用多窗异常组合图综合平面的时间的三维信息以跟踪异常过程,结果显示主震     

地震活动水平的综合指数研究

正本研究考虑地震活动时空图像的整体演化水平,提出地震活动水平综合指数,来定量描述地震活动水平的增减和时空状态的改变,能够包括地震数量的变化和位置的迁移。其具体思路为:结合地震活动特点,采用时空窗,形成4D网格点,用于描述地震活动时、空状态的性质;借鉴图像动态监控思想,计算任意时间点上当前图像与背景图像之间的     

不同温度条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征

在４００ＭＰａ范围及２０～８５０℃的温度范围内,研究了花岗岩的变形破坏及声发射时序特征。结果表明,随环境温度的升高,岩石强度降低,破坏方式从突发式失稳逐渐转变为渐进式,破坏类型亦从生剪切破裂逐渐转变为半脆性、半延性和延性破坏。声发射数量随温度升高迅速减少,出现ＡＥ活动及ＡＥ活动显增强的差应力水平亦有所提高。温度不太高时（２５０℃以下）,随破坏强度的临近,破前ＡＥ紧计频度指数增长,其指数增长速率随温     

汶川地震序列发展的节律及其拟合预测

汶川地震序列的孕育、发生、发展及结束有一个系统性过程,特别在其发展过程中,我们记录到的大量地震活动,它们自身前后存在相互依赖关系是肯定的,但很难用一个确定的关系描述去实现预报。所以,必须对数据加以处理并寻求近似的描述是必要的。本文把汶川特大地震活动序列作为一个动态研究系统,将序列做为节律运行处理,并寻求了逼近拟合的描述来预测其发展趋势。     

AE指数非线性预报的探讨

本文运用径向基函数法和邻点加权拟合法构造预测模型，利用ＡＢ指数对地磁活动的非线性预测的可能性进行了探讨。     

1985年1—3月的全球地震动态

笔者以前提出过,用地震活动性指数 A(b)来描述全球地震活动性。1984年 A(b)下降到1976年以来的最低值,但在1985年3月间智利发生了一次 Ms 7.8级地震,这似乎使得地震活动性开始增强。笔者根据研究结果提出以下估计:1986或1987年全球地震活动有可能达到下一个峰值。