地磁前兆异常的动态从属函数

地震前兆涉及到多种地球物理观测方法,且计量单位各不相同,因此,各类前兆异常之间无法进行直接的定量对比,这给地震预报研究带来了困难.应用异常从属函数值（无量纲量）可统一规划不同性质、不同计量单位的地震前兆异常.本文通过研究地磁资料从属函数,发现1995年9月20日山东苍山Ms5.2级地震前有明显的前兆异常.增强了对地震前兆异常的识别能力,文中提出该方法在地磁场研究中应注意的问题.     

在地磁学与地球重力学中的球谐分析

球谐分析在地磁学与地球重力学中得到广泛的应用.由于地球磁场与地球引力场的不同,球谐表述有所不同.地磁场的高斯分析（球谐分析）的结果表明,地磁场没有单极子,而引力场有,地磁场有内外源场之分,而地球引力场只有内源场,地磁场的球谐级数收敛快,地磁场高斯级数所用的蒂合勒让德函数是Schmidt半标准化的,而地球引力场中用的是全标准化的,地磁场的高斯系数随时间变化快,每5年产生一个IGRF（国际地磁参考场）, 而引力场的变化是与地质变化有关,相对于地磁场来说,是缓慢的. 地磁场的高斯分析还存在一个唯一性问题.     

京津冀地区地磁场球冠谐分析

2002年在京津冀地区进行了45个测点的地磁三分量测量,对测量资料进行通化处理,通化时间为2002年5月5日16～18时（世界时）. 通化后的观测均方差分别优于1.5nT（地磁场总强度F）,0.5′(磁偏角D和磁倾角I). 将国际参考地磁场（IGRF2000）作为地磁正常场,建立了京津冀地区地磁异常场的球冠谐模型（BTHASCH）. 球冠极的空间位置坐标为39.5°N和117.0°E,球冠半角为4°. 在模型计算过程中,球冠谐函数的截断阶数分别取为1～10. 经综合比较, 最终采用的截断阶数为5. 建立了京津冀地区参考地磁场的球冠谐模型（BTHGRF）.根据模型,绘制了京津冀地区地磁异常场图(ΔX、ΔY、ΔZ、ΔF、ΔD、ΔI)和京津冀地区地磁图(X、Y、Z、F、D、I).     

关于气候系统与地球系统的若干思考

分析了地球系统的基本特征和地球系统的能源和运转方式,指出地热涡和地冷涡是地面气候系统的重要成员. 利用全球地磁场资料,研究了地球内部焦耳热的分布和演变规律,结果表明:全球地磁场的变化与全球气温的变化有密切联系,而且焦耳热场的分布与地热带、火山分布、全球最大降水量带有很好的对应. 因此,要对气候变化有一个全面的认识,必须研究整个地球系统.     

Global distributions of storm-time ionospheric currents as seen in geomagnetic field variations

To investigate temporal and spatial evolution of global geomagnetic field variations from high-latitude to the equator during geomagnetic storms, we analyzed ground geomagnetic field disturbances from high latitudes to the magnetic equator. The daytime ionospheric equivalent current during the storm main phase showed that twin-vortex ionospheric currents driven by the Region 1 field-aligned currents （R1 FACs） are intensified significantly and expand to the low-latitude region of-30~ magnetic latitude. Centers of the currents were located around 70~ and 65~ in the morning and afternoon, respectively. Corresponding to intensification of the R1 FACs, an enhancement of the eastward/westward equatorial electrojet occurred at the daytime/nighttime dip equator. This signature suggests that the enhanced convection electric field penetrates to both the daytime and nighttime equa- tor. During the recovery phase, the daytime equivalent current showed that two new pairs of twin vortices, which are different from two-cell ionospheric currents driven by the R1 FACs, appear in the polar cap and mid latitude. The former led to enhanced north- ward Bz （NBZ） FACs driven by lobe reconnection tailward of the cusps, owing to the northward interplanetary magnetic field （IMF）. The latter was generated by enhanced Region 2 field-aligned currents （R2 FACs）. Associated with these magnetic field variations in the mid-latitudes and polar cap, the equatorial magnetic field variation showed a strongly negative signature, produced by the westward equatorial electrojet current caused by the dusk-to-dawn electric field.     

小孔径台阵垂直分量P波接收函数研究及应用

尝试用垂直分量P波接收函数技术,分离莫霍面多次反射透射震相PpPmp,以此确定台阵下方的地壳厚度．利用兰州小孔径台阵记录的16次深远地震资料,分离了PpPmp震相,根据其到时计算台阵下方的地壳厚度约(51.6plusmn;1.8) km,与前人研究结果一致．      

WEB3D技术在地磁场可视化中的应用

WEB3D技术是一门在计算机图形学、计算机多媒体技术和仿真技术的基础上发展起来的交叉学科.利用WEB3D技术建立一个可视的三维地磁场,能使用户沉浸到三维空间中,更加直观观察数据,真实地与数据交互,从而可以更快,更全面地分析理解运用地磁场的数据.     

济南地磁台地磁监测环境分析

描述济南地磁台建台以来,周边环境随着城市化进程发生的变化,计算不同重量、距离的铁磁性物质对磁房建筑场地地磁场的影响,应用G856质子旋进磁力仪,采取梯度测量的方法,进行地磁场总强度F测量,对测量结果进行计算和初步分析,以期为其他地磁台的观测环境分析提供参考.     

北京地磁台K指数3小时扰幅修正及 K指数计算机标定

我国基本处于磁纬40°以下地区,K指数的3小时扰幅一般取:3-6-12-24-40-70-120-200-300 nT.这一K指数3小时扰幅是以磁纬20.88°的佘山地磁台观测数据为基础,按照Bartels 提出的一系列准则而确定的.然而,由于不同地磁台地磁纬度的不同,K指数的3小时扰幅也需要进行相应的修正.本文以北京地磁台(磁纬29.63°)为例,通过频次比较的方法,分别以佘山台K指数和Kp为标准,根据1994~1999年共6年的北京地磁台H分量分均值数据,给出了一个比较合理的北京地磁台K指数3小时扰幅:3.9-7.8-15.6-31.2-47.5-70-120-200-300 nT.基于这一3小时扰幅,采用修正的FMI方法标定了1997年北京地磁台的K指数.将标定结果与磁暴基础数据库中北京台、佘山台和Kp指数进行频次比对,并进行同一3小时段标定差异统计.数据分析表明,修正后比修正前K指数的标定更加合理.     

基于地磁场的自主导航研究

研究了基于地磁场的自主导航,建立了以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导了以地磁场大小和地磁场矢量为观测量时的观测方程.由于系统的非线性,传统的卡尔曼滤波无能为力,为了解决系统的非线性问题把常用来解决非线性问题的EKF引入到基于地磁场的自主导航系统中.最后用Matlab对基于地磁场的自主导航系统进行了仿真,仿真结果表明EKF有很好的收敛性和稳定性,以地磁场矢量为观测量的导航精度要远高于以地磁场大小为观测量的导航精度.