极化方法在分析地磁秒数据异常信息中的应用

采用极化分析方法处理地磁秒数据.对不同台站地磁秒数据进行分析发现,极化值在地震发生前约2个月内有明显异常,且在傅里叶频谱上表现不太明显.另外,不同地磁分量的极化值映震效果不同,大部分震例极化值升高、振幅增大,小部分震例极化值低值、平稳.研究认为,该方法可以用于地磁秒数据震磁异常信息提取.     

2020年10月15日地磁垂直强度极化异常与玛多M7.4地震

利用地磁垂直强度极化法对2020年1月至2021年5月期间中国大陆西部的磁通门磁力仪秒采样观测资料开展了5 ～100 s频段的极化分析.发现2020年10月15日出现一次异常,高值出现的地震台站集中在甘肃、青海、四川、重庆、广西等地,插值后的空间分布图中形成一个大范围高值异常区,从青海中部一直延伸至了广西北部.同时,对...     

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。     

2017年8月8日九寨沟7.0级地震前地磁垂直强度极化短期异常特征分析

对2017年8月8日九寨沟7.0级地震前后四川及其邻区地磁台站数据进行垂直强度极化方法计算,使用5～100 s周期发现震前地磁极化计算结果存在如下的显著异常特征：(1) 2017年3月震中附近地磁台站同步存在极化超阈值异常,时间上显示为短期异常;(2)同步异常台站出现最大幅度的时间较一致;(3)九寨沟地震发生在异常阈值线附近,对该方法预测地点有一定指示意义;(4)对比异常时段内的Dst指数,认为此次同步超阈值异常不是空间电流体系所造成的;(5) 3月18日地磁台站出现极化异常的台站数量较多,异常分布区域面积较大,异常主要集中在西北地区可能反映了该区域的应力作用。     

2017年西藏米林MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常特征

基于中国大陆65 个地磁台站秒采样观测资料,利用地磁垂直强度极化方法提取了2017年西藏米林M_S6.9 地震震中及附近区域超低频电磁异常信号并分析其时空演化特征。结果显示:米林M_S6.9 地震前在青藏高原出现了大范围的地磁垂直强度极化高值异常,异常过程共持续9天;高值异常开始于2017 年10 月30 日,高值持续3 天之后出现短时间下降,随即转折上升,再次出现高值异常并持续了4 天,在此过程中各高值台站的时序曲线呈现出单峰或双峰的形态。空间分布图显示高值异常在中国大陆西部区域反复出现,尤其是在青藏高原巴颜喀拉地块与羌塘地块的交界处。异常呈“出现—扩大—收缩—消失—扩大—消失”的演化过程,10月31日异常面积达到最大值。异常过程结束后10天发生了西藏米林M_S6.9地震,震中距离10 月31 日异常阈值线5 km。综合分析认为,此次异常与米林地震具有较强的时空相关性,是可靠的地震电磁前兆异常。      

2018年云南通海MS5.0和墨江MS5.9地震前地磁垂直强度极化异常时空特征研究

利用云南11个地磁台站的秒采样观测数据,计算和分析了地磁垂直强度极化值Y_zh在2019年8月13日、14日通海M_S5.0地震前及2019年9月8日墨江M_S5.9地震前的时空变化特征。研究表明,地磁台站Y_zh值的幅度在震前会出现同步增强现象。而与以往的极化震例研究相比,Y_zh值的高值异常在震前出现时间要更早些,可能会在震前2~5个月出现,距发震时间越近,产生的异常幅值可能越大,异常持续时间也越长。同时,研究还发现2次地震主要发生在异常空间等值线的高值区内,尤其在零值阈值线附近,这可能对今后发震地点的预测有一定的指示意义。对比异常产生时段内的D_st指数,认为该高值异常并非由空间电流体系所引起。     

2017年全国地磁垂直强度极化方法震例研究

近年来已有研究表明,岩石破裂时ULF(超低频)频段的磁场会发生变化,且临近破裂时岩石附近磁场强度会出现短周期前兆变化,地磁垂直强度极化方法是目前地震磁扰动定量分析中机理明确、处理手段成熟且异常信息提取能力较强的方法之一.该方法基于谱分析,将磁场垂直分量Z和水平分量( H或G)的频谱振幅相比较.大量数值模拟结果表明,一次...     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常变化特征

基于甘青川地区的14个地磁台站秒采样资料,对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前地磁垂直强度极化异常的时空变化特征进行分析研究。计算结果显示,在2021年10月底出现了地磁极化超阈值高值异常变化,异常台站主要分布在青海、甘肃和四川地区,异常出现后73天发生了门源地震,震中位于极化高值异常阈值线附近。研究还发现,此次地磁极化异常具有一定的时空变化特征,时间上,不同台站极化异常具有较好的时间同步性;空间上,极化异常高值区呈现出沿震中附近出现后不断扩展最终再向震中收缩的特点。此外,各地磁极化异常台站的归一置零极化值、异常持续时间与震中距存在较好的负相关性,异常台站距离地震震中越近,其归一置零极化值越高,异常持续时间也越长,这一特征符合地震电磁扰动信号的衰减特征。根据极化异常和地震的时空关系分析认为,此次地磁极化高值异常对应了之后在异常高值区边缘发生的门源M_S6.9地震。     

地磁垂直强度极化法预测指标体系及其应用研究

对2015—2021年中国88个地磁台站的秒采样数据进行了垂直强度极化计算,通过梳理高值异常与后续强震的时空关系,系统总结了极化值的计算方法和异常判别准则,建立了可量化的预测指标。极化值高于2倍均方差的台站超过20%且持续3 d及以上则判定为异常。异常区为归一置零极化值大于0.2的区域,发震优势时间为6个月内,地震强度与异常区面积呈正相关。根据上述异常判别标准分析提取了16组异常、 32个异常区。对报对、虚报和漏报情况进行了逐一分析,预报效能评价结果显示,R值为0.53,高于具有97.5%置信水平的R₀值(R₀=0.234)。2021年玛多M7.4地震前16 d出现同步性高值异常,超过20%的台站异常持续3 d,异常面积14.1×10⁴ km²,符合指标体系中的异常标准,可以确定为震前极化异常。研究表明,预测指标体系具有明显的地震预测意义,捕捉到大震前的极化异常,可以为后续开展震情判定提供参考。     

极化法在提取震磁异常信息方面的应用

本文利用极化方法,提取和分析新疆区域2008—2017年拥有秒采样数据的乌鲁木齐、喀什、且末、温泉4个台站的垂直幅度极化值,分析极化值异常与新疆及其邻区2008年以来6级以上地震的关系.地磁场观测较容易受到高空电流体系等外源场的影响,为了分析外源场对极化值的影响,统计了2008—2017年共计64次磁暴期间的极化值,4个台站磁暴期间极化值都非常小,除了温泉台有1次大于2倍均方差之外,其余全部都小于各个台站的2倍均方差(极化值异常初始阈值为3倍均方差),同时通过计算出的极化值与K_p指数的相关系数可以看出,4个台站的相关系数都非常小(小于0.2),基本可以判断极化值在磁场扰动时应该表现为低值,而大量研究表明地震之前极化值会出现高值异常,因此基本排除了外源场对极化值的影响.2008—2017年共计93次5级以上地震,因各个台站背景噪声和仪器噪声以及构造背景差别较大,计算出的极化值幅度差别较大,各个台站极化值之间不具有可比性.结果表明:当各个台站的震中距相当时,震级越大,异常幅度越大.喀什台由于与多国交界,地质构造环境更为复杂,异常幅度等显示出更为复杂的特性,因此漏报等情...     

乌鲁木齐台地磁观测资料异常信息提取及应用

运用地磁Z分量日变幅逐日比、地磁加卸载响应比、地磁垂直强度极化法对2008 ～2018年乌鲁木齐台数字化地磁观测资料进行分析提取地磁异常,并与周边10次中强地震的对应关系进行梳理.结果 表明:①通过震例总结,确定了乌鲁木齐地磁3种方法的最佳阈值.②当3种地磁分析方法同步出现异常时,异常信度增大.③时间上,地震均发生在首...     

南黄海地震前江苏地磁Z21相关系数异常分析

通过对江苏地区７个地磁台多年地磁Ｚ２１资料相关分析,检出地磁Ｚ２１相关系数异常与该区东部南黄海两次ＭＳ≥５．０地震有较好的对应关系。地震前地磁相关系数异常,对今后监视中强地震的短临前兆具有重要意义     

江苏地区地磁Z21测值空间相关异常及其标志体系

应用江苏地磁台网Z分量21点观测值,初步研究了其空间相关性及与江苏地区地震的对应关系,发现在研究的12年内,共出现了符合判据标准的异常8次,其中在其后7个月内检报对5个MS50以上地震,而其间应报地震6个,虚报1次,漏报1次。     

新沂台地磁异常与地震关系的研究

应用差分法分析了新沂台与射阳台地磁垂直分量Z的变化，以加卸载响应比方法研究地磁场极值的变化，对这两台资料进行相关分析，研究发现，在中强震前新沂台的地磁场存在明显的异常变化。     

东北地区中强地震与地磁总场强度异常变化关系研究

应用东北三省及内蒙古东部地区的12个地磁台站总场强度整点值资料,利用空间相关法研究了总场强度数据与黑龙江及邻近地区中强地震的关系,给出了该方法在黑龙江地区的异常参数,统计了黑龙江省及邻区地区2008年以来发生的级地震前的地磁空间相关异常的次数,对震前异常进行了系统的统计和分析,发现震前空间相关法都有较好的映震效能。     

中强地震前地磁总强度异常的模糊识别

本文利用模糊模式识别的直接方法处理了1976年唐山7.8级地震及1988年阳原4.8级地震、1989年大同6.1级地震前震中区附近地磁台地磁总强度的17000多个观测值,结果表明,该方法与原始图象识别法相比较,明显地提高了异常的识别能力。从而为地磁异常的识别,提供了一种新的方法。同时提取了异常的判别指标,为今后的日常震情监视创造了有利条件。     

南黄海6.1级地震的地磁异常特征

研究认为；虽然此次南黄海６．１级地震距江苏地磁台网较远，但南通台的Ｆ２１测值在震前仍有历时约２２个月的信度较高的异常，同时存在幅相法异常，然而希望据此做出准确的地震三要素的预报难度仍是较大的。     

安徽泾县台地磁数据异常突跳分析

地磁观测要达到为国民经济、科学研究和地震预报服务的目的 ,必须保证观测资料的质量。泾县台目前仅有磁绝对值观测 ,使用 FG-861质子旋进磁力仪作北京时 2 1时 0 0分定点观测 ,测量地磁场总强度 F和垂直分量 Z。 1 997年 3月 2 2日 ,泾县台地磁垂直分量 Z突跳1 0 n T,而安徽省的蒙城、蚌埠、金寨等台的垂直分量均变化平稳 ,蒙城台三分量磁照图亦变化平稳 ,没有磁扰。毗邻的江苏省溧阳、南京台的垂直分量变化亦在 1～ 3n T以内。从1 995年 1 0月到 1 996年 1 0月的泾县台与蒙城、上海、武昌台的观测值对比图上也可看出 ,泾县台曾多次出现…