地磁日变规律的破坏与地震的关系研究

2001年11月14日昆仑山8.1级地震前，震中距为400km的格尔木台地磁垂直分量Z的日变形态发生异常，1998年1月10日张北Ms6.2地震前，北京台和静海台Z的日变形态也有异常。但是，2000年1月15日云南姚安Ms6.5地震和1月27日丘北Ms5.5地震前，通海台的Z分量无异常。这可能与地震的复杂性有关。     

张北Ms6.2级地震前出现的地磁日变低点位移异常

１９９８年１月１０日张北发生Ｍｓ６．２级地震,地震前５ｄ￣２４ｄ,在全国范围内出现４次地磁日变低点位移异常现象。本文对地磁日变低点位移现象的物理基础进行了初步探讨,对地磁日变低点位移导演预报地震的方法作了简要介绍,对地磁日变低点位移异常与张北地震的关系进行了分析,认为张北地震前出现的地磁日变低点位移导演是该次地震的前兆反映。     

基于主成分方法分析2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前地磁日变化异常

选用2013—2014年兰州台、天水台、寺滩台3个台站地磁垂直分量分钟值数据,利用调和分析剔除1～4次地磁日变化谐波成分,在此基础上对3个台站地磁Z分量数据进行主成分分析,计算结果显示：2013年7月22日岷县漳县6.6级地震前,最小的第三主成分在2013年4月20日至6月10日出现明显的增强变化,超出阈值,异常持续50 d左右;同时,在信号的子空间中特征矢量的方向也出现同步的异常扰动,震后恢复到原来的水平,其他时段第三主成分未出现类似变化。据此认为,这些异常信号与2013年岷县漳县6.6级地震相关。研究结果表明,PCA方法对地震电磁异常的提取是有效的。     

利用主成分方法分析2013年岷县—漳县MS 6.6地震前地磁日变化异常

<正>1研究背景地磁场的日变化属于变化磁场,一般受2种因素控制,一部分为空间电流体系,是地磁日变化的外源场,外源场的影响范围较广,在几百千米范围内相关性较好;另一部分为内源场,是由外空电流体系在地球内部形成的感应磁场,能够反映区域及观测台附近地下电性结构的信息。研究表明,地磁场日变化第一主成分对应于电离层中的太阳日变化,具有季节性和逐日变化特征;第二主成分属于人类活动产生的信号;第三主成分可能是与地震相关的震磁信号,具有一定的区域性和局部性。     

喀什地磁垂直分量日变低点异常与地震的关系

地磁场包含有丰富的地球内部信息，探索地震孕育过程中地磁的前兆异常，对地震预报具有现实意义。在地震孕育过程中，震源场及较大范围的区域应力场的变化可能伴随着地下电导率的某种变化，从而使变化磁场的感应场产生一定的异常而反映到地磁日变化上来。这种异常日变化一般在地磁垂直分量Z上反映最为明显。地震前Z分量日变化的异常可表现为幅度上的变化或是相位上的变化。一般垂直分量Z日变极小值出现的时间，即低点时间，只随经度变化。根据统计，各台低点时间的出现均在北京时间13点前后。若低点时间偏离了该台低点出现的正常规律就发…     

兰州台地磁Z日变化"低点位移"与地震关系的分析研究

首先对兰州地磁台的基本情况进行了简要叙述，利用该台1974年1月-2002年7月的地磁Z日变化“低点位移”观测结果。对甘肃及邻区在相同时段内发生的Ms≥5.0以上的地震进行统计分析，探讨其震磁关系，以及映震效果在空间上的分布特征。为地震的短临预报提供一定的参考依据。     

1994年台湾海峡7.3级地震与仑坪台、泉州台地磁变化的关系

地磁月均值的长期变化结果表明，1994年台湾海峡7．3级地震前4年，泉州台与仑坪台的X和Z分量均出现异常，X分量呈现负异常，Z分量呈现正异常，异常幅度达20－30nT.另外，地震前一年半，泉州台与通海台的视深比或仑坪台与通海台的视深比（周期为24h)都出现过先降后升的异常变化。     

汶川8.0级特大地震前地磁垂直分量日变“双低点”异常

处于地球北半球的我国各地磁台站,在非磁扰日所观测到的地磁垂直分量的日变形态在中午前后有一个极小值,称为日变"低点".这种日变化以1个太阳日为周期并随地理经度而变化:由东向西,经度每隔15°,日变低点出现的时间延迟1小时.     

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。     

汶川地震前的地磁场日变化特征分析

近来很多学者报道强地震前地磁日变化异常现象.本文利用地面地磁观测台站分析了2008年5月12日汶川ML=8地震前约37天的地磁场的日变化特征,探讨了地震前地下电磁感应磁场的相对变化.分析结果表明:1)在地震之前,成都台(CDP)观测到地磁日变化的形态与其他台站相似,未见与地震相关变化; 2) CDP的Z/H高于周边台站,在4月20日Z/H出现一个最大峰值(>2.5); 3)以4月20日为分界点,成都CDP台站的Z/H与恩施ENS台的Z/H的比值RCDP/ENS先增加后降低,周期越短变化趋势越明显.这些结果间接反映了震前CDP台地球内部电导率的变化信息.     

基于虚拟日变台进行地磁矢量数据日变通化方法

流动地震地磁矢量观测是一种获取地震前兆异常的方法,试验研究和观测实例表明,地震孕育引起的地磁场异常变化量级较小,因此在观测、数据处理过程中都要尽可能消除误差提高精度.本文主要从地磁矢量数据日变通化精度方面开展讨论,首先使用反距离加权插值法由泰安、武汉、崇明、杭州4个地磁台观测资料计算出蒙城地磁台相应的虚拟地磁数据,其磁偏角、水平分量、垂直分量三个要素与真实观测值的相关系数分别高达0.9987、0.9946和0.9806,验证了反距离加权插值方法对地磁观测数据空间插值的有效性.其次,选择东部和西部测区分别使用反距离加权插值方法建立各地磁矢量测点位置的虚拟日变台并用其进行通化,实例计算结果表明,该方法可有效提高日变通化精度,对于地磁台站稀疏地区更具实际应用价值.     

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。     

广东及邻区地震前地磁变化和异常判别指标

应用差值,相关,地磁特征线以及地磁加卸载响应比等方法,分别计算了广东,海南,广西３个台的地磁资料,寻找适用于本区的地磁分析预报方法及地震异常判别指标,结果表明,当参量超过１．５倍均方差时为异常;异常出现半年内在异常台站附近（距离小于２５０ｋｍ范围内）发生地震．若两个台站同时出现异常则未来地震将可能大于６级,在单台分析法中,地磁特征线法和加卸载响应比法效果较好,用特征线法,当广州台特征线参数Ｋ－０．     

2017年阿拉善左旗5.0级地震地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征

2017年4月21日中国大陆出现地磁低点位移异常,异常出现后43天,于6月3日在低点位移分界线附近发生阿拉善左旗5.0级地震。文中采用克里格方法对中国大陆低点时间数据进行插值处理,获取地磁异常的4月21日和正常的4月7日Z分量低点时间等值线,结果显示:(1)异常日期间蒙宁陕交汇处存在低点时间等值线高梯度区,地震发生于高梯度区域边缘;(2)若以低点时间13 h的等值线作为低点位移分界线,则该分界线穿过震中位置;(3)异常日期间,震中距500 km范围以内分界线两侧台站Z分量日变形态差异性大,存在显著的分区特征。     

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.

     

2012年江苏扬州M 4.9地震前地磁垂直分量日变双低点异常

2012年6月13日和7月10日华东地区部分地磁台垂直分量日变形态出现双低点异常,首次异常出现后37天,于7月20日发生江苏扬州M 4.9地震,震中位于低点位移分界线附近。分析认为,在强震前由于应力变化,引起孕震体环境中介质电导率等电磁性质发生改变,区域地磁场垂直分量日变曲线出现相位和幅度变化,说明地磁垂直分量日变双低点异常与地震的孕育和发生相关。     

东北地区中等地震前地磁空间相关性异常特征初步分析

应用黑龙江、吉林、内蒙古和辽宁等省的地磁总场强度F北京时21点绝对观测值,研究了其空间相关性在东北地区几次中等地震前的变化.结果显示,在这些地震前地磁总场F的空间相关性会出现下降变化,本文初步给出了判定异常的指标.     

基于复杂度理论的地磁变化场时间序列特征分析

复杂度理论为研究地磁变化场提供了新思路和新途径.地磁变化场从物理起源上可以看作是一种复杂系统,因此,本文从军事工程应用需求出发,基于复杂度理论,提出运用样本熵、多尺度熵及滑动窗样本熵方法对不同磁扰程度下的地磁变化场时间序列进行复杂度特征分析,结果表明：（1）样本熵和多尺度熵能够很好地表征地磁扰动强度及演化特征,启发我们可设计一种新的“熵指数”来衡量地磁扰动大小;（2）滑动窗样本熵能够准确定位地磁扰动时间段,对于磁暴识别与预测、空间灾害性天气预警等有一定的参考价值;（3）Mackey-Glass时滞混沌方程随时间的演化呈现出与地磁场日变曲线非常相似的形态,因此,地磁变化场或许可用时滞混沌方程来表示,对于我们更好地认识地磁变化场物理机理、建模预测与地磁寻的等军事工程应用都有一定的意义.     

20世纪地磁长期变化场分析

利用IAGA（国际地磁与高空物理学协会）编制的IGRF(国际地磁参考场)研究了20世纪地磁场变化规律. 20世纪地磁长期变化场的四极子（n=2的高斯系数所表示）变化最为显著,与主磁场相比长期变化场的球谐级数收敛较慢,利用追踪异常焦点位置随时间的变化的方法,发现地磁非偶极子长期变化场的垂直分量Z的等值图上有五大异常,其漂移情况不太统一,但是基本上是西向漂移.这种西向漂移的不一致性,在某种程度上证明了地磁场模型的正确性. 20世纪地磁场长期变化的能量谱与主磁场的不同,偶极子、 四极子和八极子的变化较明显.