基于CHAMP卫星与三维Taylor多项式模型的区域地磁建模研究

利用CHAMP卫星矢量和标量地磁测量数据,通过三维Taylor多项式模型建立了2010.0年中国及邻近地区在300 km高度附近的X、Y、Z和F分量的三维磁场模型.为了比较验证所建模型,分析了其与Taylor多项式模型(二维模型)不同截断阶数所对应的均方偏差(RMSE)、残差及分布等.结果表明,三维模型每一阶的RMSE和残差绝对值的平均值均要比二维模型的小约45%.由于采用了系数完全展开的建模方式,三维模型的系数数量约为二维模型的2倍,三维模型较低的截断阶数可以反映更多的地磁信息.本研究中的5阶三维Taylor模型基本可达到8阶Taylor模型的精度.两种模型绘制的地磁场及残差分布有较好的一致性.     

中国及邻近地区地磁长期变化分析

利用2010.0—2016.0年中国国际地磁交换台站和中国邻近地区共14个地磁台站的X,Y,Z分量观测数据,结合世界资料中心发布的静扰日数据,计算了台站十日静日午夜均值,并进行三次多项式拟合,得到X,Y,Z分量的长期变化和年变率。同时,利用CHAOS-6和IGRF-12模型计算了2010.0—2016.0年F分量的长期变化,分别得到了CHAOS-6及IGRF-12模型计算值与台站观测值的差值。结果表明:同一地区的台站X,Y,Z分量变化趋势基本一致;Z分量的平均年变率与X,Y分量相比偏大;CHAOS-6和IGRF-12模型描述的F分量的长期变化与台站观测值之间的差值的绝对值分别为4.8～253.7 nT和0.9～420.0 nT。产生上述误差的原因主要是CHAOS-6和IGRF-12模型是描述全球地磁场的模型,而地磁场及其长期变化具有显著的区域特征和局部特征。     

福建及邻近地区地震烈度衰减关系研究

对福建及邻近地区地震烈度资料进行等效处理、近远场补点、数据加权处理,改进衰减模型和统计方法,加强了对大震近、远场的控制,建立了适合本地区的地震烈度衰减关系,并对比分析了Ra和Rb取值、补点和加权对烈度衰减关系的影响.     

地磁转换函数在上海及邻近地区地震预报中的应用

地磁转换函数的变化已被广泛用于中短期地震预报。本文利用佘山地震台１９７７￣１９９６年和崇明地震台１９８３￣１９９６年的地磁短周期资料处理所得的转换函数变化,监视跟踪上海及邻近地区地震活动。通过几次中强地震震例的总结,提出用地磁转换函数方法来预报上海及其邻近地区地震的一些判断。用此方法,曾较好地预报过１９９０年常熟５．１级地震和１９９６年长江口以东海中６．１级地震。     

关于福建及邻近地区地壳深部场源磁异常的研究

本文利用大量实际资料和多项式方法,以全国地磁正常场为背景场,提取反映福建及邻近地区的地壳深部场源磁异常信息;并对它们的空间变化特征,以及与地震带的分布,区域重力场和深部地质构造等的关系进行了对比分析,取得了有用的结果.     

中国及邻近地区地磁正常场及其长期变化的计算

本文根据国际地磁参考场系数,计算了中国地区1945～1990年代2~0×2~0网格地磁正常场值,并绘出了相应的正常场等值线图和等变线图,对其变化规律进行了分析.     

关于福建及邻近地区地壳深部场源磁异常的研究

本文利用大量实际资料和多项式方法,以全国地磁正常场为背景场,提取反映福建及邻近地区的地壳深部场源磁异常信息;并对它们的空间变化特征,以及与地震带的分布,区域重力场和深部地质构造等的关系进行了对比分析,取得了有用的结果.     

攀西及邻近地区地磁区域场特征与地壳结构的关系

本文利用剖面磁测资料提取地磁区域场信息,然后对区域场的空间分布、变化特征,以及它们与地壳结构的关系等问题进行了讨论。     

攀西及邻近地区地磁区域场特征与地壳结构的关系

本文利用剖面磁测资料提取地磁区域场信息,然后对区域场的空间分布、变化特征,以及它们与地壳结构的关系等问题进行了讨论。     

天津及邻近地区的地磁短周期变化与地下深部的电性结构

本文使用天津及邻近地区14个地磁台记录的地磁短周期变化资料,求出了各台的帕金森矢量。这些参数的大小反映了地下深部电性结构的横向不均匀程度。在本文涉及的区域内,帕金森矢量的异常分布与重力,电磁测深的结果相吻合。结果表明:天津及邻近地区的电性结构异常区在渤海,其它地区无明显的不均匀电性结构。     

菲律宾及其邻近地区的地磁场模型研究

根据2001~2007年期间在菲律宾境内测量的74个点的地磁场数据,利用球冠谐和、泰勒多项式两种方法建立了2005.0菲律宾及周边地区地磁基本场模型,得到了菲律宾地区X、Y、Z、D、I、H、F七个分量的分布.两种模型反映的同一地区的地磁场分布形态基本类似,只在拐点的舒缓度、等值线平滑度等方面存在区别.在8°N左右,X、H、F出现系统的拐点,同纬度的X、H、F东低西高.D、Y零线分布于8°N左右呈东西展布,北侧为负,南侧为正,等值线沿经度分布的同时,在纬度上有不同程度的小起伏.Z、I空间分布呈现更加规则均匀的东西向分布特征.零线分布在7.5°N左右,零线北部是正值区域,南部是负值区域.两种模型与IGRF的差值的分布形态有很大的不同,球冠谐模型与IGRF模型差值的正负异常区域呈现正负异常相间的分布特征,且各分量的正负异常最大值分布在低纬度地区.而泰勒多项式与IGRF差值的正负异常分布却相对完整.     

基于三维Taylor多项式和曲面Spline模型的区域磁异常场研究（英文）

使用三维Taylor多项式模型,结合曲面Spline模型以及1960.0、1970.0、1980.0、1990.0和2000.0年的实测三要素数据以研究中国大陆地区的地磁异常场。为了获取较为真实可靠的磁异常场,从实测数据中移除了主磁场和电离层磁场和磁层磁场的感应场部分。将两种模型所得到的磁异常与基于实测点和Kriging插值法得到的磁异常相比较。通过将所有测点归算至2000.0年以研究磁异常的整体分布情况。结果显示无论分布还是强度,基于曲面Spline模型和基于Kriging插值法的总强度F的磁异常基本相似。对于整体分布而言,地磁要素X、Y、Z和F的磁异常分布都以负值为主。基于三维模型的磁异常显示随着经度的增加,要素X的强度由-100增加到0nT左右,要素Y的强度从400降低到20nT左右,大陆东部地区基本为负值。要素Z和F的强度变化非常相似,大部分地区都为-50nT左右,西藏西部有一更强的负异常区域。Spline模型可以更好地反映磁异常细节,而实测点的分布不均会产生一些较大的磁异常。考虑了高度因素的三维模型可进行更好的模拟,其与Kriging方法所建的磁异常分布较为一致。     

我国及邻近地区的嵌套式磁场模型

本文将球谐分析（SHA）和矩谐分析（RHA）依次用于空间范围逐步缩小的区域,得到了嵌套式磁场模型。这个模型可以清楚地反映出大小不同的各级地磁异常的三维结构,为研究地磁异常起源及有关的大地构造问题提供了较好的依据。本文建立的1970年代华北地区地磁场的三级嵌套模型由全球SHA模型、中国RHA模型和华北RHA模型三级组成。该模型指出,华北中部由南向北有一个由北北东逐渐转向北东东方向的Z分量正异常带,这可能与华北的地质构造有关。     

我国及邻近地区的嵌套式磁场模型

本文将球谐分析（SHA）和矩谐分析（RHA）依次用于空间范围逐步缩小的区域,得到了嵌套式磁场模型。这个模型可以清楚地反映出大小不同的各级地磁异常的三维结构,为研究地磁异常起源及有关的大地构造问题提供了较好的依据。本文建立的1970年代华北地区地磁场的三级嵌套模型由全球SHA模型、中国RHA模型和华北RHA模型三级组成。该模型指出,华北中部由南向北有一个由北北东逐渐转向北东东方向的Z分量正异常带,这可能与华北的地质构造有关。     

利用Sato模型研究上海及邻近地区尾波Q值

利用2011年至2013年上海及邻近地区的常熟地震台、金泽地震台、佘山地震台记录的ML2.0以上地震波资料,基于Sato模型,采用不同的流逝时间,计算该区域的尾波Q值。结果表明:该区域为低Q值、高频率依赖性区域;不同流逝时间下同一个地震的Q值是不同的,流逝时间越长Q值越大;在2012年7月20日江苏宝应ML5.0级地震发生前,尾波Q值存在增大现象。     

通海地磁台地磁特征线与邻近地区地震的对应关系研究

应用地磁特征线法,计算通海台自1995年至2007年H、Z分量的地磁特征线的斜率K和特征线的相关系数C。通过对K与C的变化特征与邻区中强地震的对应关系研究,得到当通海台特征线参数K≤-0．0975和K≥-0．0106为异常,异常出现0～2月内将发生较强地震,其概率为93．8％;异常形态与云南地区的地震有很好的区域对应关系。震例分析表明,用特征线法提取的震磁异常对于地震的短临跟踪有很好的应用前景。     

基于Weimer模型的高纬地磁扰动预测

地磁扰动是空间天气中的重要现象,对地基技术系统具有重要的影响.准确预报地磁扰动可以有效避免重大灾害发生.本文基于Weimer电势和磁势模型发展了高纬地区地磁扰动的模拟方法,并与地面台站观测数据进行了比较.地表磁场扰动主要受电离层电流系统的影响,利用Weimer模式计算出电离层等效电流分布后,基于毕奥-萨伐尔定律推导了地磁扰动三分量与电流的关系,最终计算出地磁扰动量.模型的输入参数为太阳风速度、太阳风密度、行星际磁场和磁偶极倾角.模型计算结果与不同纬度和经度的地磁台站观测结果对比表明本文的计算方法能有效地模拟地磁暴期间地磁扰动特征.本文结果对今后发展高纬地区地磁场预报模型奠定了重要基础.

     

中国及邻近地区卫星总强度磁异常的三维结构

根据卫星磁异常（△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ）的球冠谐和模型和地磁场的不谐模型，得到了卫星总强度磁异常（△Ｆ）的三维模型，计算出中国及邻近地区不同高度（ｈ＝０，１００，２００，３００，４００，５００ｋｍ）的卫星磁异常，绘制出相应高度的总强度磁异常分布图。讨论和分析了卫星总强度磁异常的分布特征，以及卫星磁异常随高度的变化。