青藏高原东北缘区域地电脉动能谱变化分析

基于我国青藏高原东北缘地区的5个地电场观测台站2015年以来的长时段地电场数据,首先使用求取两信号互相关函数的方法压制了大部分不相关电磁扰动,然后通过高通滤波和信号的频谱、自功率谱和互功率谱分析,得到了互相关分析后各台站的时频变化情况,结果显示在1 Hz采样数据中10-3—10-1 Hz部分可能含有地电脉动信号.同时通过对大武台原始数据进行小波变换分析,并将同时段地电场观测与相关频段的地磁场观测进行对比,结果表明,地球电场在该频段内表现出P_c3—5的特点,地电脉动成分占优势,且10-3—10-1 Hz频段的能量较高,这一现象可能与地球磁层和电离层辐射波的稳定性有关.      

基于GEI方法对苏皖地区地电活动指数的可靠性研究

使用地电扰动幅度与静日变化幅值比的地电活动指数(GEI)计算方法,连续计算江苏、安徽两省6个地电场台站2018年第一季度的单台地电指数D、平均地电指数Ds。同时将地电指数D、Ds与单台地磁指数K、平均地磁指数K(即[K+0.5])对比得到:86.48%的指数D与指数K完全相同或仅相差1,89.44%的指数D s与指数完全相同或仅相差1。两类电、磁指数的高度吻合说明:(1)连续产出的地电指数是可靠的。(2)地电指数D、Ds可以量化界定地电场活动水平。极个别的地电指数D、Ds与地磁指数K、仍存在一定差异,这与地电场台站观测有关,提升地电场观测资料的质量能更好地确定地电指数。(3)地电指数与地磁指数相互弥补能更准确地确定地球电磁活动水平,其在相关的地球科学技术领域有广泛的应用前景。     

京津冀地区多种地球物理观测对天津爆炸事件的响应

本文利用京津冀地区地球物理观测数据和卫星热红外遥感数据,研究了2015 年8 月12日天津港地面爆炸时的地球物理响应,获得了爆炸点周边的地球物理场扰动信息。结果表明:① 事件点附近地电阻率对地面爆炸的响应较为明显,事件发生后地电阻率观测曲线幅值急剧变小,且持续很长时间;② 事件发生的前后两天,地电场观测曲线出现了小幅升降异常,且与空间电子流量微小幅度下降的时间相同,而相应时段的地磁场则无相关扰动;③ 卫星热红外亮温在事件发生后明显增强,持续数天后恢复至事件前水平;④ 事件点周围的地下水位和形变测量未见明显响应。上述结果表明不同的地球物理观测对该事件的响应有差异,这对于分析和研判与地震等相关的异常具有参考意义,同时本文讨论的观测结果也有利于深入认知天津爆炸事件的过程。      

广东省阳山县地下热水地质特征与远景区划

本文在对研究区地层、构造、水文地质特征进行分析,进而依据地热本身属性,结合地热田的规模、温度、热田所处的位置及自然地理环境,以及地热异常区地热特征与地区经济情况分析,对研究区进行远景区划,并对各远景区进行评价,对下一步的工作具有十分重要的指导作用。     

青藏高原东南缘深部地壳流与地磁日变化短时畸变源电流的联系

在青藏高原东南缘,前人使用大地电磁探测和地震学方法得出的结果都揭示了可能存在部分熔融状态的地壳流,而这种地下熔融体与周围物质的作用可能引起了地下强电流异常,进一步导致地表地磁响应.基于连续的地磁观测,发现2018年7月31日在川滇块体周边出现大范围的地磁Z分量日变化短时畸变,畸变发生后100天内发生了4次5级以上地震.为了定量研究这一现象,本文基于Biot-Savart定理和采用SVD（Singular Value Decomposition,奇异值分解）的阻尼最小二乘法对地磁日变化短时畸变数据开展反演.结果显示：（1）以大地电磁测深给出的电性模型作为初始条件,反演得到的电流强度为3700~5000 A,有效深度为25~60 km;（2）地下畸变电流的空间分布位置和深度和地下电性高导体分布一致,与前人给出的地壳流位置吻合;（3）地壳流偶然微小运动可能引起了大范围的强电流,这种短时存在的高强度电流沿高导带分布,可能是地磁日变化短时畸变的源电流;（4）推测深部地壳流的运动具有传递应力作用,参与诱发了100天内发生多次5级以上地震.对源电流进行反演的定量化工作,以地下电流的方式佐证了可能存在地壳流.

     

台风登陆广东沿海前后亮温相对功率谱的变化特征分析

在2008—2017年间登陆广东沿海的台风多达25个, 但台风登陆区域周边出现的热辐射异常现象并未引起太多关注。本文利用中国静止气象卫星FY-2C/2E红外遥感亮温资料, 对台风登陆引起的热辐射异常进行分析, 并使用亮温相对功率谱对台风登陆前后热辐射时空分布进行量化。研究发现: 伴随台风的登陆, 大于5倍以上背景值的亮温相对功率谱经历了产生—增加—极大值—减弱—消亡的过程, 其持续时间长于台风过程; 亮温相对功率谱增强的区域与台风登陆路径有一定的相关性, 受限于陆地条件和海洋热量供给; 通过分析台风登陆路径和台风登陆过程中亮温相对功率谱变化趋势可知, 台风登陆前后热辐射持续10~20d, 期间的热异常都与台风过程相关。台风登陆导致热辐射的机制可能与海洋表面降温、水汽聚集等因素有关, 即台风吸收的海洋热量随环流上升过程被海—气相互作用所调制, 导致不同频段和区域出现热辐射差异。     

地电场海岸效应：以2015年3月17日大磁暴为例

海陆电性差异较大时空间电磁扰动导致电荷累积在海陆分界面,使不同观测台之间地磁垂直分量出现从数十秒到几小时的异常增大,即海岸效应.为了探索地电场的海岸效应,本文提出了磁暴引起感应电荷的累积计算方法,基于2015年3月17日开始的大磁暴期间地电场观测数据,估算不同时间尺度的地磁脉冲引起的表层电流矢量强度和表层电荷量.结果显示,海陆边界附近台站的表层电流矢量方向指向内陆,海岸效应的影响区域比前人数值模拟给出的范围大2倍以上;说明海陆边界带是电荷聚集的主要区域,且正电荷聚集在电阻率较高的一侧.在海湾区域的南北向海陆边界,东西向的表层电流密度和表层电荷密度大于南北向;在典型脉冲加载下,海湾区域的表层电荷累积明显大于半岛区域.本文定量描述了表层电流和电荷的海岸效应以及海湾区域电荷积累的特征,为近海区域的大地电磁数据校正、GIC估计等提供依据.     

2017年九寨沟MS7.0地震前热红外亮温异常与盆地效应

以中国静止气象卫星亮温数据为数据基础,采用小波变换和功率谱估计方法进行处理分析,并对处理后的数据进行时空扫描。结果表明:① 在2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前,沿龙门山断裂带存在一条热红外辐射增温带,其热辐射异常主要分布于四川盆地边缘,异常面积最大可达6×104 km2,九寨沟地震即发生在增温区域的边缘;② 九寨沟地震的相对功率谱时序演化特征显示,2017年7月初相对功率谱幅值迅速升高以后,长时间持续呈高幅值状态,且与过去十年的数据相比相对功率谱较为突出,直到地震后一段时间才恢复;③ 九寨沟地震异常的分布与汶川地震前热辐射异常展布相似,对其它发生在含油气盆地边缘的地震进行综合分析认为,热辐射异常均具有类似盆地形态的特征,反之,这种类似盆地形态的异常与M_S≥6.5地震的对应率为75%;④ 地震盆地效应是位于盆地边缘的、具有不同发震构造的地震表现出相似的热辐射空间展布的主要原因,与地球放气理论机理解释相一致。      

多线路地铁运行中杂散电流的自然电位监测实验

采用正交布设的电极装置监测广州3条地铁运行产生的杂散电流,并对其来源开展分析。结果显示,距离1 km地铁启动或制动产生的剩余电位大于100 mV,其背景值小于3 mV;自然电位时序的主要周期为119.2 s,其余显著峰值为51.16 s、178.9 s和358.5 s;其功率谱的主要能量分布在200 s以下,与无地铁运行时存在显著差异。通过对地铁信号的脉冲细节进行模板匹配,得到与地铁运行频率接近的脉冲数量,对这些脉冲进行定位能够分辨出电流信号的来源方位。结合本文数据和其他在运行地电场和地磁场受地铁干扰的数据,可开发滤波技术以去除地电场和地磁场观测中的地铁杂散电流信号。