磁暴数据的多尺度分析

磁暴可能对电网、油气管线等技术系统的安全运行造成影响,分析磁暴的时频特征对研究技术系统的影响有重要意义.本研究采用多尺度小波变换,分析广东肇庆地磁台的磁暴地磁数据,将磁暴地磁分量数据分解为高频和低频,研究了磁暴地磁分量的时域特征,得到了一些有价值的结论.     

急始磁暴期间的地磁脉动

本文重点分析了在1989年3月13日发生的强急始型磁暴期间观测到的丰富的地磁脉动现象.文中列出各种地磁脉动发生的时间和波形曲线范例,并对各种地磁脉动做了傅里叶谱分析.这不仅可以帮助我们了解这些地磁脉动和磁暴的关系,而且能使我们进一步认识磁暴过程的能量传输实质.     

急始磁暴期间的地磁脉动

本文重点分析了在1989年3月13日发生的强急始型磁暴期间观测到的丰富的地磁脉动现象.文中列出各种地磁脉动发生的时间和波形曲线范例,并对各种地磁脉动做了傅里叶谱分析.这不仅可以帮助我们了解这些地磁脉动和磁暴的关系,而且能使我们进一步认识磁暴过程的能量传输实质.     

宇宙线小波分析在大地磁暴预报中的应用

利用Morlet小波变换方法对北京宇宙线台站的地面宇宙线强度在地磁暴前后的变化特征进行分析,得到: 1) 在平静期,北京宇宙线数据存在准24 h周期性的特征,且通过分析周期为12 h的Morlet小波"模",发现值稳定,且小于0.6; 2) 以90天为时间窗口,对2004年7月地磁暴前后的小波频谱变化进行详细分析,发现当发生大地磁暴时,宇宙线的静日准24 h周期被打破,其他周期的波动开始增强.进一步研究发现,周期12h的波动在大地磁暴数小时到1天左右会出现显著增强,这一现象在2001、2002和2004年期间的大地磁暴前得到验证.3) Morlet小波"模"数据的急速增大是发生地磁暴的先兆特征,当小波模变化达到一定的阈值就可能发生大磁暴.本文分析了周期为12 h时小波的模数据,对强地磁暴事件进行统计,选定阈值0.6,并通过2003年的6次大地磁暴进行预报验证,结果表明该方法不仅能够对大地磁暴事件进行预报,而且提前量满足预报需求,为基于宇宙线实测数据预报地磁暴方法提供了重要基础.     

佘山地磁台百年磁暴(二)——极大磁暴分析

本文是佘山地磁台百年磁暴的第二部分,对其极大磁暴（主相ΔH≥400 nT）进行分析.通过与其他三组由不同地磁活动指数定义的极大磁暴对比,表明佘山台用主相幅度差对极大磁暴的定义与之基本相符.同时结合几个典型磁暴,对磁暴与太阳风、行星际磁场和电离层之间的关系进行了讨论.     

基于小波变换实现地磁秒采样观测移动车辆干扰的自动识别

为了提高对地磁秒采样数据中移动车辆干扰的处理、提取效率,基于小波变换设计了移动车辆干扰自动识别处理方法,并采用溧阳地震台、河池地震台受干扰数据进行分析.结果显示,采用该方法,选择db6、db9、sym8 小波识别提取移动车辆干扰,识别率大于 91%,正确率大于 83%.     

1991年3月24日磁暴期间南极地区地磁脉动的分析

重点分析了1991年3月24日在南极中山站和长城站观测到的丰富的地磁脉动现象,给出了各种地磁脉动发生的时间和主要特征,并对两站各种地磁脉动做了比较分析．这不仅可以认识磁暴期间南极地区向日面与背日面、高纬与中纬地磁脉动的不同表现,也帮助我们了解南极地区磁暴期间地磁脉动形态和磁暴过程的关系。     

地磁数据分析的一些思考

通过若干实例,本文讨论了地磁数据分析中的一些方法.这些方法包括时间序列的多项式拟合,相关性分析,频谱分析和小波分析等.在Matlab和AutoSignal软件下实现了以上方法,并基于这些方法研究了地磁场形态和地磁现象的频谱特征.我们分析了Surlari观测台（余纬45.3°,经度26.3°）的地磁时间序列,并与Ottawa（余纬44.6°,〖JP2〗经度284.5°）,Canberra（余纬125.3°,经度149.3°）, Kakioka（余纬53.8°,经度140.2°）,Vernadsky〖JP〗（余纬155.3°,经度295.7°）等台站的结果进行了对比分析,讨论了Fourier变换时间窗和小波基函数选取的影响,有限长时间序列引起的边缘效应,以及小波尺度和Fourier频率的关系等问题.我们采用谱分析和小波分析处理了2007年两个台站的地磁数据,研究了地磁场形态和地磁现象的频谱特征,并讨论了Fourier变换和小波变换的优缺点.     

1991年3月24日磁暴期间南极地区地磁脉动的分析

重点分析了1991年3月24日在南极中山站和长城站观测到的丰富的地磁脉动现象,给出了各种地磁脉动发生的时间和主要特征,并对两站各种地磁脉动做了比较分析．这不仅可以认识磁暴期间南极地区向日面与背日面、高纬与中纬地磁脉动的不同表现,也帮助我们了解南极地区磁暴期间地磁脉动形态和磁暴过程的关系。     

中国西部地区地磁低点位移异常和磁暴与中强地震的关系

中国西部地区地磁低点位移异常和磁暴与中强地震的关系１资料的选取选取１９９０年至１９９４年３月陕西、甘肃、宁夏、青海、四川和西藏自治区发生的５级以上的地震，１９９０年到１９９４年２月在上述范围内地磁台站记录的Ｋ≥６的磁暴，１９９３年１２月１１日、１９９...     

特大地磁暴的一种行星际源:多重磁云

2001年3月31日观测到的大的多重磁云(Multi MC)事件造成了第23周太阳峰年(2000～2001)最大的地磁暴(Dst=-387nT). 通过分析ACE飞船的观测数据, 描述了这个多重磁云在1AU处的磁场和等离子体特征. 并且根据SOHO和GOES卫星的观测资料, 认证了它的太阳源. 在这次事件中, 由于多重磁云内部异常增强的南向磁场, 使之地磁效应变得更强, 它大大的延长了地磁暴的持续时间. 观测结果与理论分析表明, 多重磁云中子磁云的相互挤压使磁云内的磁场强度及其南向分量增强数倍, 从而加强了地磁效应. 因此, 研究认为多重磁云中子磁云之间的相互压缩是造成特大地磁暴的一种机制. 此外, 研究发现形成多重磁云的日冕物质抛射(CMEs)并不一定要来自同一太阳活动区.     

地震与爆破的小波包识别判据研究

利用sym5小波包基函数对小震级天然地震和人工爆破波形进行4层小波包分解并绘制了时频谱图.通过时频谱图可直观得出, 爆破频率成分简单, 时频谱聚集性较好. 为寻求定量的识别指标, 综合P波和S波小波包变换结果, 提出并定义了P/S能量比. 分析识别效果较好的 P/S能量比判据得出爆破的P波主频集中在频段3.125—9.375 Hz处, \t地震频率成分较复杂, S波在高频12.5—23.4375 Hz处也较发育, 在这些频段上, 爆破的P波与S波差异要大于地震的P波与S波差异. 作为小波包判据研究的补充, 文中也提取分析了P波的能量比与S波的能量比. 能量比判据识别结果表明, 人工爆破与天然地震的频率成分存在差异, 通过小波包变换能够提取有效的识别判据.     

小波包单子带重构提取GPS序列特征信息

GPS观测环境愈来愈复杂,动态观测值包含的影响因素较多,函数关系复杂,影响特征信息的提取和参数模型的解释能力.小波包具有良好的时频分析能力,利用小波包理论对GPS数据序列进行分解与重构过程中有三个基本运算：与小波滤波器卷积、隔点采样、隔点插零,该三项运算产生频率交错和频率折叠等频率混淆现象.为消除频率混淆现象,分解与重构时,每作一次信号与小波卷积后,将其结果作一次快速傅立叶变换,频谱中多余的频率成分的谱值置零,再对置零后的频谱进行傅立叶逆变换,然后继续进行小波包的分解与重构,从而实现单子带重构提取GPS数据序列特征项.通过实例验证了小波包单子带重构提取GPS特征信息的有效性.     

对地磁九倍法的思考

地磁九倍法是没有道理的,在地磁地震可能前兆的探讨过程中,应加强科学性。地磁场的变化绝不都是地震所引起的。     

对1991年7月12─15日磁暴在我国境内空间差异的分析

我国地磁台站对１９９１年７月１２─１５日磁暴所统计的Ｋ指数的差异较大。本文通过对全国分布的３８个台站记录资料的统计分析。得出结论：我国境内台站统计的该磁暴的Ｋ指数的差异主要与ＤＰ型变化的空间差异有关，台站测量数据是正确的。     

大地电导率横向突变处磁暴感应地电场的邻近效应

大地电性结构的横向变化会对磁暴时的感应地电流和地面电磁场产生影响.本文假设扰动地磁场变化的源为地面以上一定高度的面电流,以某一典型层状大地电导率结构为基础,构造含有电导率横向突变的地电模型.针对感应电流的方向与横向分界面平行的情形,采用伽辽金有限元法对电导率横向突变处的感应地电场进行了分析,揭示了电导率横向差异产生的趋肤效应和邻近效应的机理,针对与电性结构分界面平行的输电线路,从评估地磁感应电流的角度讨论了影响的严重程度和范围.     

磁暴期间高纬顶部电离层离子上行特征——DMSP卫星观测

本文利用DMSP F13和F15卫星观测数据,对2001—2005年58个磁暴(-472 nT≤Min.Dst≤-71 nT)期间高纬顶部电离层离子整体上行特征进行了统计研究.观测表明,磁暴期间,顶部电离层离子上行主要发生在极尖区和夜间极光椭圆区.在北半球,磁正午前,高速的离子上行(≥500 m·s-1)多集中在65° MLat以上;午后,高速离子上行区向低纬度扩展,上行速度要略高于午前;在南半球,磁午夜前,DMSP卫星在考察区域内几乎所有的纬度上都观测到了高速上行的离子;午夜后,各纬度上观测到上行离子的速度明显降低.离子上行期间,DMSP卫星在极区顶部电离层高度上也频繁地观测到电子/离子增温,且电子增温发生的频率要远高于离子增温.O+密度变化分析显示,DMSP卫星磁暴期间观测到的上行离子更多地源于顶部电离层高度.这些结果表明电子增温在驱动暴时电离层离子整体上行过程中起着重要作用.     

Solar origin of geomagnetic storms and prediction of storms with the use of neural networks

This review deals with how the changes of the large-scale solar magnetic fields are related to the occurrence of solar phenomena, which are associated with geomagnetic storms. The review also describes how artificial neural networks have been used to forecast geomagnetic storms either from daily solar input data or from hourly solar wind data. With solar data as input predictions 1–3 days or a month in advance are possible, while using solar wind data as input predictions about an hour in advance are possible. The predictions one hour ahead of the geomagnetic storm indexD _st from only solar wind input data have reached such high accuracy, that they are of practical use in combination with real-time solar wind observations at L1. However, the predictions days and a month ahead need to be much improved in order to be of real practical use.     

磁暴二倍法预报大震的物理机制讨论

从组合模式,磁暴对蠕滑幕的整步和蠕滑幕周期谱的角度讨论了磁暴二倍法预报地层的机制。