2021-04-16河北滦州MS4.3地震前的大气电场异常信号分析

中国科学院国家空间科学中心分布在天津市宝坻区和廊坊市永清县的2个观测台站在2021-04-16河北滦州M_S4.3地震前均观测到大气电场异常。宝坻站监测到过境云与地质活动混合型电场异常信号;永清站监测到湾型持续电场异常信号,属于典型的临震前小时尺度先兆信号,其幅度和持续时间均明显高于宝坻站的异常电场信号。对比电场异常期间2个台站的气象活动和空间天气活动发现,虽然2台站电场异常信号的表现方式不同,但背景变化中均隐含大型地质活动信号。分析结果表明,未来可通过分析多源活动导致的空间静电演变过程,形成有效的识别方法,在一定的气象活动范围内,从大气静电监测数据中提取中等以上强度地震的前兆信息。     

Short-term variabilities of upper ocean current in the warm pool region during TOGA/COARE IOP

Oceanic current data in the warm pool region of the western equatorial Pacific measured by upward-looking moored Acoustic Doppler Current Profilers at two equatorial sites (147°E and 154°E) and two off-equatorial sites (2°N and 2°S, 156°E) during TOGA/COARE Intensive Observing Period (IOP) from November 1992 to February 1993 are used to examine short-term variabilities in the upper layer above 160–240 m. In time series of the zonal and meridional currents in many layers, spectral peaks are found at periods around 2 days and 4 days in addition to high energies in a period range longer than 10 days. The signal with the period of about 2 days has significantly high energies at all sites, and its magnitude is higher for the meridional current than for the zonal one. This signal is especially active in the first half of IOP from November to December in 1992. In this period, the quasi-2-day signal in the current field is coherent between northern (2°N) and southern (2°S) stations, but it has no evident relationship with that in the surface wind field around the stations. The quasi-4-day signal with the period of about 4 days has highest energies in layers above 160 m at the southern station, and is coherent between northern and southern stations. Besides, the signal at the station of 2°S has a significantly high coherence with that in the wind at the southern station, suggesting that it is a local phenomenon.     

瞬变电磁勘探中早期信号的检测方法研究

瞬变电磁法实时检测早期信号要求瞬变电磁仪具有很快的时间响应,这就需对仪器设计提出很高的要求。本文提出了一种利用采样原理结合软件编程处理进行早期信号检测的实用方法,模拟结果表明该检测方法具有一定的可行性。      

广西前汛期大涝年预报因子分析

通过对高原地面气温,热带海表面温度和南半球气旋资料的普查分析,经验性地挑选并提出１月份拉萨地面气温距平４月份赤道东西太平洋海表温度梯度,４月份赤道印度洋海表升温幅度,１月份南半球低纬气旋数等４种能提前１－２个月比较准确地预警广西前汛期大涝的因子,指出高原热状况,热带海洋行为,南半球低纬大气的斜压性是影响广西前汛期雨量的重要因素。     

独立分量分析在探地雷达信号处理中的应用初探

针对探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)信号信噪比低、背景杂波强,事先对探测目标的信息所知甚少,近乎处于“盲”状态,因而实际处理难度大等实际问题,提出了将独立分量分析(In-dependent Component Analysis,ICA)这种盲信号处理技术应用于GPR信号处理,并利用ICA中的Fast-ICA算法,对ICA法在GPR信号处理中的应用进行了初步探索,实现了GPR信号中弱目标信号和强背景杂波的有效分离,并初步解决了对所分离目标信号的正确排序,以及由ICA方法本身带来的所分离目标独立分量信号符号的不确定性等问题,使GPR信号信噪比大幅提高,从而使GPR的目标检测性能也得以显著改善。在对诸如地雷、地下管线等局部目标的时域有限差分法(Finite-dif-ference Time-domain,FDTD)、仿真GPR数据和室外试验观测GPR数据进行ICA处理后,都取得了理想的结果。      

湛江数字地震台DDN与卫星传输对比分析

为解决湛江数字地震台自2000年1月正式投入运行以来一直存在的丢数、断记、误码率和故障率较高的问题,2002年该台站架设了卫星小站,并于2003年6月15日开始进行DDN传输与卫星传输的对比,通过139天的对比表明,DDN信号仍然很差,运行率只有96．50％;而卫星信号则无误码,中断较少,运行率高达99．65％。完全可利用卫星传输方式来替代DDN传输方式。     

基于解析信号重构的同步挤压小波变换的时频谱影响因素分析

受测不准原理的制约,小波变换、S变换等时频分析算法无法同时获得高时间分辨率和高频率分辨率。为了满足更高的要求,出现了一种联合小波变换和时频谱重组的新方法—同步挤压小波变换。本文从同步挤压小波变换和基于解析信号重构的同步挤压小波变换的原理出发,通过模型分析算法中参数设置对时频分析结果的影响,包括小波母函数、小波母函数的参数选择和小波阈值等,分析瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,并通过控制小波母函数、小波母函数参数以及小波阈值有效地减轻瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,时频谱的质量得到一定程度的提高。研究结果对获取高分辨率地震时频谱具有一定的指导意义。      

宽频带超导重力仪的研制进展

本文报道一种构建宽频带高分辨率超导重力仪（SG）的方法.与已商业化的GWR超导重力仪类似,新型超导重力仪同样使用磁悬浮超导检验质量来构建弹簧振子结构,不同的是弹簧振子的固有频率更高,可以有效覆盖地脉动频带.同时,利用基于超导量子干涉器件（SQUID）的位移传感技术,大幅提高了位移传感灵敏度,以保证仪器在测量带宽扩展之后仍具有与GWR仪器相当的测量分辨率,从而实现对时变重力信号与地球背景噪声信号的同时高分辨观测.宽频带超导重力仪核心部件垂向超导加速度计（VSA）的设计、组装和初步测试已经完成.结果表明,加速度计的噪声本底为8 μGal/Hz^1/2@0.1 Hz,实现了对地脉动信号的高分辨率测量.而为了将仪器噪声本底降低到GWR仪器水平,加速度计的固有频率需要进一步减小,该部分参数优化工作正在进行.本文将对垂向超导加速度计的工作原理、结构和测试结果进行详细介绍.     

利用重复测线校正海空重力仪格值及试验验证

通过分析海空重力测量系统误差的形成机理,我们发现海空重力仪格值标定误差是引起系统性测量偏差的主要因素之一.本文简要介绍了重力仪格值的标定方法,分析论证了格值标定的精度要求,提出了利用东西正反向重复测线检测校正海空重力仪格值的计算模型和补偿方法,分析讨论了该方法的校正精度及其适用条件,利用航空重力实际观测网数据对该方法的合理性和有效性进行了数值验证,证明该方法对消除海空重力测量系统性偏差具有显著作用.     

基于改进型BP网络的空间电场分类研究

空间电场信号异常识别是研究地震引起电离层扰动的重要内容。 将空间超低频电场电位数据看作随机数字信号, 以均值、 均方差、 偏度和峰度等四个指标进行描述, 采用“5·12”汶川大地震前空间超低频电场电位数据作为原始数据, 训练改进型BP神经网络, 建立了空间电场信号异常分类识别模型, 并以SOM神经网络进行验证。 计算结果显示, 空间超低频电场电位异常信号主要集中在5°~25°N, 88°~120°E之间的区域, 汶川大地震影响范围内的电离层扰动, 可能是汶川地震发生前引起的, 这与前人研究一致, 说明采用改进型BP神经网络异常分类识别模型研究地震引起的电离层扰动是可行的。