交流高压输电线工频电磁场精确计算与特性分析

交流输电线产生的工频电磁场及其谐波成分一方面会对传统电磁法的观测信号造成极大干扰,另一方面也可将其利用进行大地电性结构探测.电力行业以及传统地球物理领域在计算输电线工频电磁场时都存在诸多近似和假设,计算精度较低.本文同时考虑输电线实际排列形式和大地电导率,给出了输电线工频电磁场的准确计算方式,并对其特性进行分析.结果表...     

工业输电线对瞬变电磁二次场的影响及干扰的消除

为了研究工业输电线对瞬变电磁探测效果产生的影响,建立了工业输电线模型并结合均匀半空间模型,研究了瞬变电磁二次磁场的变化率和输电线在竖直方向上磁场变化率之间的定量关系,确定了发射框半径、信噪比与距工业输电线水平距离的关系.研究表明:工业输电线的干扰在地面上是呈正弦变化的,其幅值的大小与电流强度、输电线高度和距工业输电线的水平距离有关.并据此提出了消除工业输电线干扰的方法,研究结果对在工业输电线附近进行瞬变电磁工作具有指导意义.     

从震前辐射现象中提取可靠的临震信息

这里所指的“震前辐射现象”，系指已大量被人们观测到而且不少同志正在进行研究的震前电磁波辐射、机械波辐射（包括主破裂发生之前的微破裂机械波辐射）、热辐射、甚至还可能有某种粒子辐射……等等物理现象。本文结合江苏具体情况引用有关震前电磁波辐射及机械波辐射的几个试验观测结果，以表明対震源物理过程所产生的多种震前辐射现象进朽综合规测研究，提取可靠的临震信息是很有希望的。     

人工地震的电磁效应

人们把电磁现象作为一种可能的地震短临前兆进行观测研究。为探讨这种电磁现象的辐射机理,我们以随县500吨TNT人工爆破模拟天然地震,观测岩石破裂时可能产生的电磁现象。现将观测系统与观测结果简述如下。     

大气污染对北京冬季城市和郊区辐射收支影响的观测分析

近年来城市化和大气污染对辐射收支的影响日益显著.本研究利用2013—2014年中国科学院大气物理研究所325m铁塔、南郊观象台、密云气象塔、上甸子区域大气本底站四个观测站点的辐射及自动站气象要素数据,采用南郊观象台的能见度资料将观测数据分为清洁天和污染天,并进行类比分析,以1月份为例,研究了北京地区大气污染和城郊差异对辐射收支的影响.结果表明:(1)从月平均值来看,各站污染天入射短波辐射均小于清洁天,衰减最大可达55.8W·m~(-2),直接辐射亦然,衰减最大可达161.1W·m~(-2),散射辐射相反,增加最大值为72.2W·m~(-2);长波辐射污染天大于清洁天,向下向上长波辐射增加最大值分别为85.0 W·m~2和70.0 W·m~(-2),且长波辐射的衰减与污染物浓度和大气温度相关;净辐射白天污染天小于清洁天,夜间相反.(2)从各站的对比可知,大气污染对入射短波辐射的衰减,南部郊区(13.2%)大于北部城区(7.4%),与北京地区"南北两重天"的污染物分布特征一致;且污染物对长短波辐射的影响呈现了从城区到郊区衰减率依次减小的现象.本研究为大气污染与气象条件的相互作用研究提供了观测基础.     

夏季中国西部地区辐射特征的观测分析和能量收支的模式计算

在2000年6-7月新疆阜康地区野外观测资料和美国宇航局Goddard地球观测系统资料同化系统计算相应时间能量收支基础上分析了夏季我国西部干旱地区辐射特征和能量收支.新疆阜康地区观测的夏季中午平均吸收辐射为664 W/m2左右,反照率为17%,夜间长波净辐射值为60W/m2左右.模式计算的相应地区的辐射特征与观测结果相当接近.模式计算结果表明,夏季新疆、甘肃西部、内蒙一带为感热通量高值区,其最大值在华北、东北地区,其值可达300W/m2.广大西北地区潜热通量都很低,其高值区在华东、华南、西藏东部和四川一带,最大值可达250-300W/m2.     

浙江湖南镇水库地震序列的近场地声观测和初步研究

本文介绍湖南镇水库3.1级地震序列的近场地声观测和初步研究结果。观测表明,每一次地震都伴随地声;地声系相应地震事件辐射的高频弹性体波,透射到空气中的可听地声;地声活动性在主震前后呈明显的阶段性变化特征;地声频段为50～250赫兹,其加速度功率谱主频率f为80～150赫兹。研究表明,地声主频率与时间、震级的相关性主要取决于震源破裂尺度,同时也与震源介质的应力状态和品质因数Q值变化有关。3.1级地震序列的近场地声观测和研究结果与近年来国内外由岩石破裂过程与声发射活动性和波谱特征的实验研究结果颇为一致。     

张衡一号卫星记录的空间电磁波传播特征分析方法及算法实现

本研究主要利用张衡一号电磁卫星(CSES)记录的电磁场波形数据,研发了电磁波波矢量分析工具,该工具包提供电磁波形频谱变换、奇异值分解(SVD)方法以及坡印廷能流计算功能.选取了张衡一号卫星在ULF/ELF/VLF频段观测到的哨声波、准周期辐射、电离层嘶声波等典型波动事件,开展了频谱分析和波矢量分析.通过与DEMETER卫星的对比观测研究,验证了算法的正确性,并且初步探讨了这些波动的传播特征,其结果也验证了张衡一号卫星在电磁场观测方面具有良好的性能.本研究研发的波矢量分析工具包可直接运用到张衡一号卫星的常规数据处理和科学分析应用中.     

新书介绍:《地震静电预测学》

ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＳｔａｔｉｃＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｆｏｒｔｈｅＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ郝建国与张云福教授合著的《地震静电预测学》一书 ,由石油大学出版社出版 .该书系统地介绍了一种短临前兆信息的探索研究过程及有关结果 ,阐述了作者对地震预测研究的看法和认识 ,认为确定性地震预测研究是解决地震预报问题的主要途径 .该书作者以其 2 0余年来对震前静电观测研究的结果 ,结合震前观测到的各种各样的静电现象 ,认为震前静电异常 ,普遍存在且较易观测的地球物理现象 ,深入进行震前静电异常观测研究必将成为解决近震区短临预报的重要…     

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.     

高压输电系统引起的空间电磁扰动

随着全球工业化进程的大力推进,高压输电系统逐渐成为电磁环境监测的主要人为干扰源之一。本文总结了以法国DEMETER卫星电磁场数据为主开展的高压电力线辐射研究的最新成果,对电力线产生的各类空间电磁扰动现象及其时空分布特征进行了归纳分析,其中包括电力线谐振辐射(PLHR)、磁层线辐射(MLR)、ELF/VLF辐射、高能粒子沉降等,并对与其耦合机制相关的电磁波传播及波粒相互作用模型进行了总结讨论,旨在对中国电磁监测试验卫星(CSES-1)数据处理方法、干扰识别和地震弱信号提取分析提供更多的参考信息。     

On the nonlinear triggering of VLF emissions by power line harmonic radiation

VLF ground data from Porojarvi in N. Finland has been presented. Spectrograms reveal frequent occurrence of power line harmonic radiation (PLHR), originating from the Finnish power system and from heavy industrial plant. The radiation is seen to penetrate the magnetosphere since numerous occurrences of PLHR triggered emissions are seen. Risers predominate but fallers and hooks are also observed. A well-established 1D Vlasov simulation code has been used to simulate these emissions, using plausible magnetospheric data for a range of L values from L = 4 to L = 5.5. The code is able to reproduce risers fallers and hooks in close agreement with observations. The results shed considerable insight into the generation structure of both risers and fallers.     

宽频带地震动混合模拟方法综述

从发展现状、 主要研究成果和可探讨问题等方面, 对宽频带地震动混合(hybrid)模拟方法进行了系统的评述． 首先介绍了混合模拟方法的发展历程, 从高频段模拟技术、 低频段模拟技术和宽频带合成技术及交叉频率等方面, 介绍了混合模拟方法的研究现状; 随后介绍了混合模拟方法发展过程中一些关键的改进, 包括随频率变化的辐射因子、 非线性场地放大因子、 多重S-S波散射理论等; 最后, 对混合模拟方法中值得深入研究的问题进行了探讨．      

卫星重力学与重力卫星研究进展

综述了地球重力场研究对揭示其运动和时变与地震之间的关系的重要性；介绍了当今国际固体地球科学与防灾研究的一个新热点——卫星重力学与重力卫星研究的进展。随着重力卫星计划的实施，地球重力场的研究也将因此产生质的变化。文章对CHAMP、GRACE和GOCE重力卫星作了介绍。     

地热开采对聊古1井地下流体动态的影响及其对策

简要介绍了聊古1井井区的水文地质条件,全面调查了聊城地震水化站外围地热资源开发的现状,在此基础上分析了地热开发对地震地下流体观测及其动态的影响。结果表明,井区周围地热开发导致聊古1井断流,引起了各项动态异常的出现;该井区碳酸盐岩岩溶性水的开采对地下流体观测及其动态产生影响,特别是冬季供暖期的开采对地下水物理动态产生严重干扰。为了消除或减弱这种影响,通过改造井口装置实现人工自流的方法,保证了各项观测,而且部分测项的观测条件得到改善,多数测项的动态资料可连续,只有少数测项动态受到较大影响,井口改造取得了一定实效。然而,根本的出路还应是保护观测系统,停止同层地热开发     

场地组合土对输入地震动的影响

本文综述了场地条件对输入地震动的影响特征及国内外研究现状，着重讨论了场地土组合效应，覆盖厚度对地震动的影响。研究结果表明目前场地评价仅以场地的平均指标作为场地的评估标准不尽合理，应考虑场地土的组合效应，上覆地层的厚度及下部软夹层的影响。     

农居结构隔震技术研究现状

从地基隔震、基础隔震和混合隔震三类隔震技术3个方面分别阐述了农居结构隔震技术的国内外研究现状。重点介绍了常用的摩擦滑移隔震技术以及隔震滑移位移问题;针对农居工程建设的现状,提出了几个亟待解决或需进一步研究完善的问题。可为从事该研究和设计工作的相关人员提供一定的参考。     

输电塔-线体系抗震研究综述

输电线路肩负着输送与分配电力能源的重任,是重要的生命线工程,其可靠性直接影响国民生活与经济发展。近些年数据统计表明:在地震灾害作用下输电塔损坏甚至倒塌时有发生。从理论分析、数值模拟和试验研究三个方面系统介绍了现阶段国内外输电塔-线体系抗震研究的最新进展,总结了现阶段输电塔-线体系抗震研究的成果与不足,并对输电塔-线体系抗震需要进一步研究的问题进行了展望。     

长周期地震波的研究进展

长周期地震波的研究对自振周期较长的大型结构的抗震设计具有重要意义。目前国内外主要的长周期地震波分析方法大致可分为两类:经验统计方法和地震学中的震源模型方法,通过对这两类方法的研究现状和适用范围的分析,提出了在地震动长周期的研究和应用中有待解决的关键问题。为了将长周期分析方法应用于大跨结构的抗震设计,还介绍了我国现有的抗震设计规范谱中对长周期部分的修正方法。     

对比分析中国有关场地条件对设计反应谱最大值的影响

对国内有关场地条件对设计反应谱最大值影响的研究现状作了介绍,对不同研究者所采用的研究方法和得出的结论进行了对比。通过对比发现了4点不同:1)场地类别划分标准不同;2)所用地震记录来源不同;3)地震动强度的划分依据不同;4)在计算场地系数时所参照的场地类别标准也不同。同时,发现中国规范中Ⅳ类场地的范围过于小,有必要进行调整。综合上述分析,提出用峰值加速度来表示地震动强度,按照Ⅱ类场地的峰值加速度来进行分组,以有效峰值加速度EPA作为计算标准更加合理。利用真实的地震记录,根据各个台站的地质剖面图,按照中国现行的场地类别划分标准对所得到的场地进行类别划分,通过计算不同类别场地的EPA,结合这些分析结果,建议了用于不同类别场地设计反应谱最大值的一组经验系数