地闪回击电磁场对架空线路耦合过电压的数值模拟

为了研究地闪回击通道周围的电磁场对架空线路的耦合过电压,首先采用指数衰减传输线型工程回击模式(MTLE)模拟分析了回击通道周围电磁场的分布特征,然后运用以Agrawal模型为基础的场—线耦合程序对架空线路感应过电压进行了数值计算,并将模拟计算结果与人工引雷实验结果进行比较,所得线路过电压的计算结果与实验数据基本相符。模拟结果表明,地闪回击电场的垂直分量和水平分量都应考虑到场—线耦合机制中;回击通道基电流波形的陡度同时影响到架空线路感应过电压的幅值和陡度,而电流幅值只影响感应过电压的幅值;当观测距离较近(50 m)时,架空线路上感应过电压幅值与电流回击速度呈反相关;随着观测距离的增加,架空线路上感应过电压波形上升沿时间增加、幅值减小;此外,架空线路感应过电压幅值随线路高度和接地电阻的增加而增大,与线路长度和直径的变化无关。     

瞬变电磁场探测中低阻屏蔽层影响的时-频分析

瞬变电磁法在低阻覆盖层地区施工时会受到低阻层的屏蔽影响。虽然观测数据如感应电动势有较大的数值,但实际上探测深度却大大减小了。当有上覆低阻层存在时,要探测同样的深度,需要较长的观测时间。采用平滑伪Wigner-Ville分布和Gabor展开,分别将典型的二层地电模型(D、G型)与三层地电模型(H、A、K、Q型)的感应电动势衰减曲线映射成为时间-频率平面上的二维信号,通过对时-频能量谱的分析及模型之间的对比研究表明,瞬变电磁场能量在低阻层中聚集和损耗,尤其是对于描述我国华北型煤田的A型地电模型(地表为低阻层),瞬变电磁场的能量在由地面向下扩散的过程中,能量通过基底以上各低阻层的聚集和损耗,到达最有观测意义的底层界面(奥灰与煤系的界面)时,已经消耗殆尽。因此,当在A型模型地层地区进行瞬变电磁勘探时,应充分考虑低阻屏蔽层的影响,在施工设计时应选择较长的观测时窗以保证探测深度,并采用大功率仪器来提高信噪比。      

基于电偶源的体积分方程法三维电磁反演

利用体积分方程对电偶源激发时均匀导电半空间频率域三维电磁场进行正反演计算。计算中参考Eaton等提出的方法将雅可比矩阵分为线性和非线性偏微分项求解,然后利用阻尼最小二乘技术进行最优化迭代拟合。这种反演方法具有更广的适用范围和更高的计算精度,能够准确、稳定地得到较高分辨率的地下三维异常体电阻率分布图像。     

天然电场选频法推广应用及效果

天然电场选频法是以天然大地电磁场作为工作场源,测量天然电磁场在地面上产生的电场分量,研究地电断面的电性变化,进行找水或解决其它地质问题的交流电勘探方法。它具有抗工业游散电流强,轻便快捷的特点,深受广大物探人员的重视,特别有利于城市物探工作的开展,值得推广应用。     

伴随地震与火山活动性的电磁场

与最近地震及火山事件可能有关的磁、电和电磁场变化的新观测,已经在日本云仙火山、印度洋留尼汪岛、加州朗瓦利火山、中国与俄罗斯的断层、加州圣安德烈斯断层和其他几个地区中获得。对于火山事件,可以确定在各个喷发阶段中,由不同物理过程所引起的贡献。缓慢过程（几周到九月）包括近地表的热退磁效应,压磁效应以及由磁化物质旋转／移动引起的效应。快速过程（数秒至数天）包括由伴随爆炸型喷发的瞬间应力重新分布导致的压磁效     

用球面波函数展开法求解时谐电磁场

对于时谐电磁场,推导出求解矢位的球面波函数展开式,应用该展开式可计算电流分布区域外部和内部的时谐电磁场,给出了用文中公式求解时谐电磁场的具体例子。     

巷道围岩中瞬变电磁场三维数值模拟

为了进一步研究井中瞬变电磁法的问题, 建立了巷道和异常体模型, 用推导出的扩散方程的七点差分格式对磁偶极源激发的瞬变场进行了数值模拟。观察到 "烟圈"场在低阻体处早期等值线发生明显畸变, 随着时间的增加影响逐渐减弱;而巷道处的畸变较弱, 持续时间长。根据多个测点计算得到的数据, 绘制了磁场和和磁场对时间导数的等值线断面图, 显示等值线向低阻体处聚集畸变;而磁场对时间导数等值线的畸变可持续较长时间。     

海洋电磁学及其应用

海洋电磁学是海洋物理学的一个分支,是电磁学和海洋学的交叉学科,研究海洋中与电磁有关的问题,主要研究海洋的电磁特性、海洋中频率低于红外的电磁场运动的形态和规律。它是在电磁波和天然电磁场应用于海洋通讯和海洋探测研究过程中逐步形成和发展起来的一门新兴学科。     

求解各向异性分层介质中水平电偶极辐射的实用方法

用矩阵对角化方法求解了在各向异性分层介质中水平电偶极的辐射问题 ,并引入“过渡矢量”,利用其传播特性求得定解 ,此方法简单实用 ,不要求相似变换矩阵归一化。作为应用 ,具体计算了电离层被加热产生的极低频源在几千公里范围水下不同深度远处接收场强的量级