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.     

基于泰勒多项式拟合模型研究芦山MS 7.0地震地磁场异常演化特征

<正>1引言电磁学方法是国内外公认的有良好发展前景的地震监测预测方法之一。震前电磁信号异常已被越来越多震例记录到（范莹莹等,2010;刘奕君等,2014;Zhang et al,2017）,这为地震预测提供了一种可能。地震电磁异常是指伴随地震孕育过程而产生的电磁辐射源释放的某种电磁信号,由于电磁辐射是直接来自震源的信息,电磁波的趋肤深度大于震源深度,且趋肤深度取决于频率和介质电性结构,因此震前观测到的地下电磁异常源于孕震区的概率较大,且一般该异常又在地震孕育后期出现（李琪等,2008;张建国等,2013）。因此,电磁信号异常具有临震预测的应用前景。     

汶川地震及其余震期间的ELF电磁异常

近些年来利用卫星技术观测地震前的电磁扰动已得到地震学界的广泛关注, 并被认为是研究地震电磁前兆的有效途径之一(Larkina et al, 1989; Parrot, 1994; Serebryakova et al, 1992; Molchanov et al, 1993; Nemec et al, 2008).     

旋转地震学的近期进展

引言 旋转地震学是一个新兴研究领域,涉及到由地震、爆破、周围振动引起的旋转运动的所有方面。最近的两篇专题论文（Teisseyre et al,2006;Teisseyre et al,2008）和美国地震学会会刊（BSSA）《旋转地震学与工程应用》专辑（Lee,Celebi et al,2009）都属开山之篇。     

芦山MS7.0地震前的电磁异常信号

对南北地震带18个地电场及电磁扰动观测台站进行了跟踪与研究, 2013年4月20日四川芦山M_S7.0地震前只有其中5个台站观测到了异常电磁信号. 研究表明, 地震前的这些异常信号时空分布非常不均匀. 在时间上表现出震前电磁异常信号在出现的台站上不是同步的, 且随着时间的推移有向震中方向迁移的趋势; 在空间上体现在成都以北的台站都没有记录到震前电磁异常信号, 主要出现在成都及其以南的一些台站. 芦山M_S7.0地震前地震电磁信号出现的最早时间是震前21天, 其次是震前16天; 临震时间则为震前5天、 4天和1天. 通过接地极注入地下的大电流以及以往的震例分析, 认为仙女山台是又一个比较突出的电磁信号观测的敏感点.      

地震台站台基噪声功率谱概率密度函数Matlab实现

选取2015年四川数字测震台网中筠连和华蓥山地震台记录的垂直分向连续波形数据,利用Matlab软件,计算地震台站台基噪声功率谱概率密度函数,分析地震台站环境噪声特征。结果表明,台站环境噪声功率谱密度概率密度分布对地震事件波形（体波、面波）、人为噪声（台站周围人为活动、车辆及机器噪声等高频干扰）、系统瞬变（数据丢失、地震计小故障）以及仪器标定信号等反映较好。使用台基噪声功率谱概率密度函数方法,有利于监测地震台站数据记录,提高观测数据质量。     

2008年汶川地震触发滑坡量大于造山作用生长量

浅源地震是山区地壳抬升的主要驱动力（Avouac,2008）。然而,浅源大地震也触发大范围的同震滑坡,造成显著、但在空间上不均匀的侵蚀（Keefer,1994;Malamud et al,2004;Larsen et al,2010）。因此地壳抬升与同震滑坡的分布及规模间的相互作用就引发了一个根本的问题,即大地震及其相关的滑坡是创生还是消毁了山区地形。2008年中国四川Mw7．9汶川地震触发了超过56000处滑坡（Dai et al,2011）,其空间分布仅仅部分与构造变形样式有关（Shen et al,2009）。通过将滑坡面积一体积标度关系（Larsen et al,2010;Guzzetti et al,2009）应用于高分辨率卫星影像,我们仔细检查了造山方量的潜在变化。我们估计,同震滑坡产生了约5～15km^3的可侵蚀物质,大于2．6±1．2km^3（deMichele et al,2010）的同震地壳抬升净方量。这种差异表明,在可能的2000-4000年的地震复发周期中（Shen et al,2009）,即使只有小部分滑坡物质从造山带中运移走,汶川地震也会在龙门山导致物质净亏损。我们的结果对长期以来广泛持有的大倾滑或走滑地震能造山的观点提出了挑战,并希望引起对同震滑移、滑坡量与地形生成之间的关系更多的思考研究。     

2022年德令哈MS 6.0地震前地磁垂直强度极化异常特征分析

<正>1研究背景已有研究表明,岩石破裂时电磁波超低频段会出现信号异常,且临近破裂时岩石附近磁场强度会出现短周期前兆变化（郝锦绮等,2003）。地磁垂直强度极化方法是目前地震磁扰动定量分析中物理含义明确、分析过程完善且获取异常信息能力较强的方法之一（姚休义等,2018）。该方法基于频谱分析,通过地磁场垂直分量Z和水平分量（H或G）的频谱振幅相比来定义。数值模拟结果证明,一次源来自地壳内频率1 Hz附近的磁信号垂直分量幅值大于水平分量幅值,其比值大于1(Molchanov et al,1995),故可通过该比值来突出岩石圈异常信号,同时抑制外源场的电磁信号。     

黑龙江省测震台站背景噪声及动态范围分析

通过对黑龙江省测震台站台基背景噪声数据的计算和分析,得到当前各参评台站台基背景噪声地动速度均方根值（RMS）、台基噪声等级以及有效测量动态范围,并对存在突出问题的PSD曲线进行分析。通过计算各台站功率谱密度,得出台站在不同频段受干扰的情况。分析认为,黑龙江省29个台站环境地噪声水平为Ⅰ级,碾子山地震台环境地噪声水平为Ⅱ级（受当地采矿业机械震动影响）,七台河地震台环境地噪声水平为Ⅳ级;除七台河地震台观测动态范围小于130 dB,其他台站均大于130 dB。     

基于双差法研究长岛震群震源区介质波速比

<正>1研究背景波速比是特征化描述岩石成分和流体饱和度的重要参数,可用来反映地下介质性质改变以及间接反映断层活动情况。波速比研究是地震学领域重要的研究方向,常用多台或者多震方法计算平均波速比（黎明晓等,2004;张小涛等,2012;王林瑛等,2014）。但在震群活动过程中,震中较为集中,传统波速比计算方法不能准确反映震源区地下介质情况。Lin等（2007）提出,基于P波、S波的双差思想,将距离同一台站相近的2个地震组成一组,通过扣除这2个地震射线的相同路径,获得震群震源区波速比。该方法首次讨论和检验了应用2次差分来计算震源区波速比的可行性,随后诸多学者做了相关研究（Dahmet al,2014;Bachura et al,2016;贾漯昭等,2017;郑建常等,2018）。双差波速比方法是,基于误差分布和概率密度,借鉴双差定位程序中2次差分技术,使用台站S与P震相到时差和台站对的2次差分,扣除地震射线相同路径,实现震群活动波速比值求解。     

地震台站噪声水平定量评估及其在气枪源探测中的应用

对福建气枪源探测实验中所接入315个实时传输台站分1~10 Hz、0.1~1 Hz、10~60 s 3个频段进行台网噪声水平评估研究。统计240个小时的背景噪声记录,得到各台站的噪声水平MODE线,再利用本文提出的全球新高低噪声模型线与MODE线所占面积比来量化台网噪声水平,根据不同色标将台网噪声水平划分为十个等级进行评估,评选出优质台站。进一步研究背景噪声对气枪激发效果的影响,验证了台站接收能力与背景噪声密切相关,分析了不同台基（固定、加密、流动、海底）环境噪声水平的影响,得出环境噪声水平由低到高分别为固定台、加密台、流动台、海底台。通过台网噪声评估能有效提高气枪震源信号的检测能力,也为优质台站重点维护提供重要参考。     

首都圈数字地震台网对微弱爆破信号的检测能力

利用首都圈数字地震台网接收人工地震信号,进行地下结构研究具有重要意义.但人工震源释放的能量小,激发的地震波以短周期为主,因此本文较全面地研究了地震台网对短周期微弱信号（1～20 Hz）的检测能力：(1) 分析了台网的背景噪声,结果表明基岩台址的地震台噪声比沉积盖层台址的地震台噪声低约13 dB,这相当于近1个震级的检测阈值;夜间的噪声比白天低约5 dB;噪声有逐年增高的趋势,2006年比2001年噪声提高约4 dB.(2 )分析了在台网内进行的药量为25 kg的陆地井下爆破实验,一次爆破相当于0.69级（M_L）的天然地震,有18个地震台可辨认爆炸产生的Pg、Pm或Pc波;离爆破点218 km的基岩台,仍可以接收到振幅只有1.6 nm 的Pm波,这个结果可为地震勘探实际工作提供参考.(3) 研究了台网外核爆试验的信号特征,2006年发生在朝鲜的地下核试验是一次检验台网检测微弱信号能力的好机会.波形记录经1～5Hz滤波后,台网中噪声小的18个基岩台可以清晰辨认核爆破产生的P波或Lg波,P波平均振幅为16 nm,计算的平均震级为m_b4.3,和NEIC给出的震级相同;分析还表明背景噪声是影响台站信号检测能力的主要因素之一.     

2008年汶川地震造成的应力变化和四川盆地地震危险性增加

2008年5月12日,灾难性的汶川7．9级大地震袭击了青藏高原东缘,造成四川盆地西部多个大城市房屋倒塌和大量人员伤亡。如此大的地震之后,地壳应力的重新调整通常会导致破坏性地震发生（Stein et al,1997;Stein,1999;McCloskey et al,2005;Parsons et al,2000;Parsons,2002）。5月12日地震的主震造成龙门山和四川盆地连接处最大位错量达9m,说明复杂的走滑和逆冲运动（Jiand Hayes,2008）为该地区的特征（Burchfiel et al,1995;Densmore et al,2007）。四川盆地及其周边也有其他活跃的走滑和逆冲断层相互交错。本文利用地震断层模型计算了由2008年5月12日汶川地震引起的同震应力变化,结果显示很多地区应力显著增加。快速给出这种应力变化图像有助于确定未来可能发生强余震的断层段。     

南北地震带科学台阵台基噪声分析——以XRE、PKO、AXR台为例

地震信号中总是含有噪声的,了解噪声源和掌握噪声计算方法都是很重要的。本文以"中国地震科学台阵探测——南北地震带北段"项目台基勘选为例,详细介绍了台站的勘选标准、噪声的类型以及噪声功率谱的计算方法,并以勘选数据为基础选取了其中XRE、PKO、AXR台,采用PSD算法进行台基噪声计算分析。计算结果表明:以上三台均达到了流动台站的架设标准。     

不同深度布设台站的噪声及信号幅值特征分析

为探究地震观测中地震计检测到的噪声和信号强度均受其布设深度的影响,本文首先对CPUP和LPAZ两台站布设的不同深度地震计所得到的数据进行噪声水平和地震信号对比;其次采用对比功率谱密度的方法对两台站不同通道采集到的不同时段的噪声数据进行分析;最后比较两台站不同通道采集到的整月数据的噪声幅值、信号幅值、信噪比特征。结果显示:深度较大的通道,其噪声功率均值较小;当事件信号到来时,较深通道的地震计检测到的信号和噪声幅值比较浅通道均有所减小,在信号和噪声幅值均减小的共同影响下,信噪比有一定程度的变化,其中LPAZ台站的信噪比提高较为明显。      

2016年10月20射阳MS 4.4地震地磁水平极化异常分析

<正>1研究背景在地震预测研究中,震中方位预测相对困难。诸多研究表明,中强地震前存在明显的地磁水平椭圆/线性极化偏振特点,且地磁水平极化长轴方向垂直于震源（地磁辐射源）方位（杨少峰等,2002;Schekitov et al,2007;Ohtaet al,2013）。据此认知,如果单台出现地磁水平极化异常,可给出地磁辐射源的大致走向。如果多台出现地磁水平极化异常,则可通过交会法指出相对明确的地磁辐射源区,从而为未来可能发生的地震方位研判提供较为明朗的证据。     

汶川MS 8.0地震前小震潮汐应力触发特征研究

<正>1研究背景地震是地球内部运动的一种力学过程,其动力来源于地球内部。但当震源区处于临界状态时,外界因素如固体潮等的影响在一定条件下可能会引起系统的突变而发生地震（Cochran et al,2004;Tanaka et al,2004;Cadicheanu et al,2007;Tanaka,2010）。针对潮汐触发地震的问题,国内外学者做了大量研究工作,主要集中在以下3个方面：一是对部分地区地震活动和月相的相关关系研究,结果显示,地震在某些月相附近发生的几率相对较高;二是基于潮汐应力分量的地震调制研究,通常是将潮汐应力分解为南北、东西、垂直3个方向,其中水平分量与地震的关系往往被作为研究的重点;三是利用一定的统计方法分析潮汐相位角,通过严格定量的大样本检验,其中Schuster检验应用较多,通过p值变化来反映潮汐与地震的关系。     

台基观测方式对地震台站背景噪声影响分析

重庆地区3个地震台站经改造后,台基类型由深坑观测改变为地表观测。分别计算3个台站改造前后的噪声功率谱密度（PSD）及相应的概率密度函数（PDF）,通过噪声功率谱平均噪声曲线,评估3个台站台基背景噪声变化情况。计算结果表明,3个改造台站环境噪声水平有所增加,尤其在2 Hz以上的频段,其中合川云门台（YUM）最大增加9 dB,开县临江台（LIJ）最大增加10 dB,忠县善广台（SHG）最大增加4 dB。目前,3个台站1—20 Hz频带范围内环境噪声水平仍符合观测规范要求,但改变台基观测方式后,传感器接收到人为干扰噪声信号更丰富。因此,开展地震台站建设、改造施工要慎重改变台基观测方式。     

2022年3月26日青海德令哈MS 6.0地震前地磁极化异常变化特征

<正>1研究背景众多岩石物理实验和震例研究发现,地震在孕育和发生过程中会伴随一定幅度的电磁波辐射异常（Molchanov et al,1992;汤吉等,2010）,但是这种由地震引起的地磁异常信号微弱,且容易受到空间电流体系和人为活动等因素的干扰。因此,有必要在提取震前地磁异常信号时突出震磁信号并抑制干扰源信号。Hayakawa等（1996）提出地磁极化法,并在1993年关岛8.0级地震前发现了地磁极化高值异常现象。该方法基于来源于地壳内部的磁场垂直分量幅度大于或接近水平分量幅度的理论基础,利用地磁垂直分量和水平分量幅度的比值来提取与地震有关的地磁异常信号。目前,该方法得到广泛应用并被不断完善,取得较好的应用效果。     

2000年伊豆群岛震群应力加载率控制地震活动的证据

岩浆侵入和喷发通常会使远离岩浆通道处地震活动发生突然改变(Weaver et dl,1981;Mori et al,1996;Bjornsson et al,1977;Dvorak et al,1986),而这些岩浆通道与孔隙流体或热量的传播扩散并没有联系(Delaney,1982)。这种群发地震活动也随时间发生迁移,经常呈现出“狗骨”状分布(Bjornsson et al,1977;Dvorak et al,1986;Hill,1977;Klein et al,1977;Ukawa and Tsukahara,1996;Aoki et al,1999)。震群中最大地震所产生的余震服从大森类型(指数型)时间衰减规律(Watanabe,1989;Kisslinger and Jones,1991;Gross and Kisslinger,1994),但余震序列的持续时间相对于正常的地震活动急剧减少(Klein et al,1977;Walter and Weaver,1980)。在这里我们使用记录到的一个最活跃的震群来研究这些性质对岩浆侵入所传递应力的依赖性(Ukawa and Tsukahara,1996;K...