电磁卫星地面对比观测原型系统地电场观测资料特征分析

通过对电磁监测试验卫星地面对比观测原型系统中古丰、寺滩和坪城地电场观测数据特征研究,结果表明：（1）3个台站的地电场观测数据均具有较为明显的正常日变化形态;（2）在磁暴发生期间,地电场各测向均记录到了同步的地电暴变化,其最大变幅均明显高于正常日变;（3）寺滩地电场记录到临震前的数据异常现象,在时间和空间上都与地震事件吻合较好。     

临汾地震台大地电场远震前异常特征分析

利用多极距噪音排除等方法,对临汾地震台记录到的几次典型的远震信号进行分析研究。主要结论如下:①地电场远震变化的主要特征为在震前数小时至2天出现比较明显的扰动变化,该变化在长短极距上记录结果的一致性较好,即变化形态和变化幅度基本相当,且变化具有比较强的指向性特征;②该远震变化出现时间似乎与震中距有一定的关系,与震级关系不很明显;③该远震变化的产生可能与临汾地震台所处地质构造背景及地下介质特性关系密切,其关联性尚需分析研究。     

远震前的地电场潮汐波异常

分析了5次远强震前河北省昌黎台、兴济台记录到的电场异常,发现该异常主要集中在震前2个月左右的时段内, 具有很好的短临预报意义. 震前电场呈现不同的异常特征,但与固体地球潮汐波变化关系密切,如半日、半月等潮汐波周期信号增强,引起电场变化幅度增大;或本该正常记录到的潮汐变化幅度突然减小或消失;以及高频信号增多并伴有跃变现象. 分析异常产生机理认为,强震前的这种异常现象是震源区临震孕育过程中岩石弱化产生的电场异常,经自由空间或地壳传播到达地电台站后,与台站记录的电场潮汐波相叠加产生潮汐波增强或减弱现象. 高频异常可能与台站下方岩石孔隙度、渗透率等介质性质的改变有关,反映了强震的远场动态效应.      

江苏地区地电场变化特征与差异性分析

处理、分析了江苏省4个台的地电场日变化资料,结合地磁场水平分量H、线应变理论固体潮,研究了地电场日变化特征和差异,得到：（1）4个台地电场日变化明显,主要以12小时的半日波成分最强,8小时周期和全日波成分次之;（2）地电场日变化存在地磁场和固体潮影响。靠近海边及湖泊的台站,受固体潮的影响较为明显,各方向还具有明显的固体潮半月波,但没有像固体潮一样大小的波;而远离江、海、湖的一些台站观测到的地电场日变与地磁水平分量比较相关,其差异性与台站的位置、电性结构有关系。     

中强地震前后地电场观测数据变化研究

地电场观测对象为天然地电场,包括源自外空的大地电场和源自地下的自然电场两个部分.我国最早开展模拟地电场观测在1966年邢台地震之后.数字化地电场观测始于"九五"以后,目前已经建成了由110个台站组成的覆盖各主要地震危险区和重点监视区的地电场观测台网.地电场台网记录到了大地电场日变化和地电暴等周期性或同步背景变化.     

山西大地电场观测概述

对山西5个地震台站记录到的大地电场观测数据从日变化特征、数据相关性、地电湾扰等方面进行分析,结果表明,在观测系统、环境正常的情况下,代县、临汾、夏县台观测曲线有明显的日变化,其形态与地磁日变相似;各台站同测向数据均有较高的相关系数;代县、临汾、夏县能记录到地电湾扰变化,且临汾、夏县台记录的湾扰变化形态呈明显相似性特征.     

地电场多极距观测装置系统与文安M_s5．1地震前首都圈地电场异常研究

2006年7月4日河北文安县发生了Ms5.1地震,有6个地电场观测台布设在北京周围.本文阐述了地电场多极距观测系统的噪音识别原理及其在地电场数据分析中的应用方法.通过对首都圈6个地电场台观测资料的研究分析,在所选出的众多震前地电场异常信号中逐一排除,最后选定的5组地电场异常信号基本上被认为是震前地电场前兆异常信号.结果表明:①文安Ms5.1地震前存在着地电场异常前兆信号;②文安地震前地电场异常前兆信号的出现存在着"敏感点"效应;③地电场异常前兆信号在不同的台站存在着不同步出现的现象,并且异常结束至发震时间间隔也不同;④离震中区较近的宝坻台记录到的震前地电场异常幅度较小,而离震中区较远的昌黎台记录到的震前地电场异常幅度则较大.     

地电场多极距观测装置系统与文安MemＳsub5.1地震前首都圈地电场异常研究

2006年7月4日河北文安县发生了MＳ5.1地震,有6个地电场观测台布设在北京周围。本文阐述了地电场多极距观测系统的噪音识别原理及其在地电场数据分析中的应用方法。通过对首都圈6个地电场台观测资料的研究分析,在所选出的众多震前地电场异常信号中逐一排除,最后选定的5组地电场异常信号基本上被认为是震前地电场前兆异常信号。结果表明:①文安MＳ5.1地震前存在着地电场异常前兆信号;②文安地震前地电场异常前兆信号的出现存在着ldquo;敏感点rdquo;效应;③地电场异常前兆信号在不同的台站存在着不同步出现的现象,并且异常结束至发震时间间隔也不同;④离震中区较近的宝坻台记录到的震前地电场异常幅度较小,而离震中区较远的昌黎台记录到的震前地电场异常幅度则较大。      

甘肃大地电场的变化特征分析

对甘肃省平凉、松山、古丰、山丹、高台、嘉峪关、瓜州7个台站的地电场分钟值、小时值的日变特征进行了对比,对2012年3月地电场小时值进行了频谱分析,同时结合地磁场H分量、分量应变(固体潮)进行了对比分析。结果表明:1地电场静日的日变化都很明显,呈明显"双峰"和"单谷"形态,并且NS向与EW向变化形态基本相同;各台站同测向及相互之间的自相关系数基本在0.85;不同台站之间同测向的相关系数多数在0.75以上;这是地磁场H分量与固体潮共同影响的结果。2通过频谱分析各台站的优势周期主要以12h和8h为主,但存在差异性,谱值最大相差20倍。3各台站的日变幅也不尽相同,其中,差异性主要表现为与地磁场和固体潮影响量的差异性,并与台站的位置、地质构造、电性结构、浅层电阻率等有很大关系。     

山西夏县中心地震台大地电场观测数据变化特征初探

处理、分析近年来山西夏县地震台大地电场观测数据发现,该台地电场正常日变化形态呈现"双峰双谷"特征;存在"单谷单峰"的年变化特征;对地磁暴反应明显;对山西地震带距台站300 km范围内发生的较强地震,震前存在较为明显的异常信息。该研究为正确分析、运用夏县台大地电场观测数据提供基础。     

漾濞县MS6.4、玛多县MS7.4地震前地电场变化分析

2021年5月21日云南漾濞县发生M_S6.4地震、5月22日青海玛多县发生M_S7.4地震,分别分析漾濞震中500 km内12个地电场台数据、玛多震中500 km内8个地电场台数据,获知:(1)漾濞地震周围罗茨等8台优势方位角在震前出现了异常变化,弥渡等4台看不出明显异常变化;盐源等7台相关系数在震前2～6个月出现了大幅度下降,元谋、苴林等5台相关系数看不出明显异常变化。(2)玛多地震周围门源等4台方位角在震前出现了异常变化,都兰等4台方位角看不出明显异常变化;门源等5台在玛多地震前2～6个月相关系数出现了大幅下降、变化范围明显变窄等现象,都兰、白水河、金银滩等3台优势方位角和相关系数都看不出明显异常变化。(3)两次地震分析中地电场优势方位角和相关系数异常变化在时间上皆具有同步或准同步性。     

甘肃嘉峪关、瓜州地电场日变化与地电暴差异机理分析

通过甘肃省嘉峪关台地磁场观测资料,研究嘉峪关台、瓜州台磁静日地电场日变化的时频特征波;由地电场分钟值观测数据的时序叠加残差方法,研究嘉峪关、瓜州山的地电暴变化。结果表明:(1)两台地电场静日变化以两次起伏变化为主,无相位差,但两台之间日变幅差异较大;(2)地电场分量变化与地磁场正交分量变化显著相关;地电场与地磁场日变波形不同,极值时间有差异。2个台存在很明显的高频成分,在去除了高频变化后,其优势周期也相同,从大到小依次为12 h、8 h、24 h。地磁场H分量因存在磁暴影响,故高频变化较多,在去除了磁暴影响后,其优势周期从大到小依次为24 h、12 h、8 h;(3)当电磁暴扰动剧烈时,两台可以较清晰地记录到地电暴的完整变化。在发生电磁暴时,地电场与地磁场的相关性明显降低,且不同台、不同测向之间的变化幅度也不尽相同。两台东分量E_Y暴日的日变幅较静日明显增大,磁暴期间Y分量变化率与地电场东分量E_Y观测数据显著相关,由此说明:两台日变幅的不同与台站台址电导率有关,太阳风引起的电离层活动是引起了地电场日变化主因。引起电暴的原因可能不同于引起日变化的原因,主要是两台之间及不同测向之间的浅、深层电阻率和地质构造等诸多因素的结果。     

门源MS6.9地震前地电场优势方位角与加卸载响应比异常变化分析

2022年1月8日在青海门源县发生M_S6.9地震,基于震中300 km范围内地电场近5年观测资料,综合分析选取9个观测站,根据大地电场岩体裂隙水(电荷)渗流(移动)模型计算其优势方位角,并尝试以地电场为响应量,通过库仑应力触发模型的加卸载响应比(LURR)计算方法,计算地电场LURR值。结果显示：(1)两种不同方法计算的地电场异常站在空间分布上具有一致性,其中古丰、黄羊川、寺滩和兰州站地电场优势方位角、LURR在震前皆出现异常变化,而山丹等其他站方位角、LURR均看不出明显的异常变化。(2)兰州和寺滩站两种计算方法的结果时序变化较为吻合,表现出准同步性。进一步结合震源机制解对异常观测站优势方位与区域主压应力P走向的关联进行分析,结果表明基本符合岩石物理学理论,这在一定程度上可增强地电场优势方位角方法在分析地震前兆异常中的可信度。地电场优势方位角以及LURR值两种计算方法在机理上具有关联性,综合分析其异常演化特征可能有助于进一步认知地震孕育的物理过程。     

河北地区地电场观测数据地电暴变化特征

选取河北省6个地电台站地电场观测数据,分析地电场静日和地电暴期间的波形变化,讨论地电暴期间不同台站之间急始脉冲和急始变幅差异性,认为:地下介质不均匀性造成地电暴急始脉冲相位不同;地电暴急始变幅差异与观测台址表层电阻率大小关系密切。应用最大熵谱方法提取频谱成分,发现地电暴日高频短周期成分更加丰富,优势周期约1.6 h。     

安徽省数字化地电场特征初步研究

本文基于安徽省现有的蒙城和嘉山数字化地电场数据,辅以其他地区一些典型地电场台站的数据,通过日变形态、变幅、相关性和频谱分析等方法对数字化地电场的基本特征进行研究,发现多台地电场变化既具有普遍的相似性又各有差异,体现了地电场的全球性和区域性。     

大地电场台站日变幅年度变化趋势分析

为了直观展示大地电场日变幅年度变化趋势,获取多年尺度下数据变化形态及特征,选取2012-2015年,4个地电台网8个存在潮汐地电场变化的地电台站观测数据,进行去除台阶、异常数据及滤波处理,计算地电场日变幅。结果显示：①2012-2013年大多数台站存在春冬低、夏秋高的日变幅趋势性特征;②2014-2015年存在几种不同日变幅年度变化趋势,同时同一台站不同测道间日变幅变化趋势存在差异性,该变化趋势和差异性的存在可能与地下介质结构变化和介质的非均匀性有一定关系。     

区域地电场观测数据分析研究

在对地电场观测方法进行了概要介绍的基础上,利用自己编写的不同台站之间观测数据的相关分析软件和MAPSIS中的谱分析功能,对“首都圈”地区部分台站地电场观测数据进行了分析研究,包括相关性研究和频谱特性研究等。研究结果表明：①在正常观测条件下,小区域地电场台网观测数据有一定的相关性,频谱特性具有一定的相似性;地电场台站之间的观测数据的相关性,似乎与台距有一定的关系;②通过多个台站的相关性分析和频谱特性分析,可以对地电场数据的变化情况如干扰,漂移等进行初步评判和辐助研究。     

黑龙江省大地电场观测数据的分析与应用

首先对黑龙江省7个大地电场观测台站的概况进行了简单的介绍,然后评估了大地电场观测数据的效能,分析了大地电场观测的日变化特征和干扰因素以及大地电场的正常场和异常信息。结果表明,典型的干扰主要有降雨、共用电极和地磁暴,其中大磁暴干扰一般会出现在高频信号中并破坏正常的日变形态,其主要表现为多个台站同时出现异常信号。在观测系统和环境因素正常的情况下,只有绥化台、德都台、肇东台、通河台、林甸台、望奎台的大地电场观测曲线有明显的日变化形态,其与地磁日变化形态相似,而密山台由于受到严重的干扰,大地电场观测曲线没有出现较好的日变形态。另外,笔者对一些可能与地震相关的异常现象进行了初步的分析探讨。     

与大电流信号有关的华北东部地区地电场空间变化特征的研究

在地震电磁学研究中,电流在地下的流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.大范围观测站的分布和强电流源存在的格局为我们研究这个问题提供了机会.本文通过对青岛换流站接地极向地下注入2100~3004 A大电流时华北东部地区21个地电场台站观测的研究,深入认识了地电场信号变化实质.研究表明：①沿着郯庐断裂带方向、跨过郯庐断裂带西南方向、跨过郯庐断裂带北西方向能够记录到地电流信号的特征变化非常大,存在着明显方向性特征和“穴位”现象.②注入大地的电流强度越大,则在观测点记录到的地电流信号强度也越强.③本文研究区域里地电场信号的均匀度并不遵循均匀介质条件下的一般规律,说明地下介质电性非均匀性和各向异性特征明显.④大电流注入地下时能够较正确地反映信号源方位的台站较少,只有安丘台、大山台和新沂台所观测到的方位线可用于确定信号源的位置.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,通过数值模拟,对上述特征进行了较深入的分析和解释.     

Multi-dipole observation system and study on the abnormal variation of the geoelectric field observed at Capital Circle area before the Wen’an <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>S</Subscript>5.1 earthquake

On July 4, 2006, a M_S5.1 earthquake occurred in Wen’an county of Hebei Province of which the epicenter is near the Beijing city. The six geoelectric field monitoring stations have been in operation for several years around the Beijing area to examine the relationship between electric field changes and earthquake. This paper firstly explains the principle of the eliminating noise method by using multi-dipole observation system of the geoelectric field. Then the data observed at the stations are studied and a lot of abnormal signals preceding the Wen’an earthquake are selected, of which five abnormal signals of the geoelectric field are finally recognized as the precursory signals. The result shows that ? there probably exists the precursory signals of the geoelectric field preceding the Wen’an earthquake; ? there are sensitive sites in the spatial distribution of the abnormal variation of the geoelectric field before the quack; ? the anomalous signals do not appear synchronously, and their durations are not same at different stations; ? the amplitudes of the abnormal signals recorded at Baodi station are small, but large at Changli station, while the latter is farther from the epicentral area than the former.