东北亚地区MS6.0以上地震异常电磁波动研究

利用2005-01~2009-12 DEMETER电磁卫星详查模式下磁场与电场的极低频（ELF）三分量波形数据,选取东北亚地区（38°~58°N,105°~145°E）6个M_S≥6地震,对震前30 d震中上空±10°的6 000余条1130和1135轨道数据进行波矢分析和坡印廷矢量分析。结果发现,2005-08-16日本本洲东岸近海M_S7.2地震和2009-06-05日本北海道地区M_S6.6地震震前在质子回旋频率以下记录到来源于地球的异常电磁波扰动;2005-11-10俄罗斯西伯利亚东南部M_S6.4地震和2007-08-02俄罗斯萨哈林岛(库页岛)M_S6.8地震震前在质子回旋频率以下没有记录到异常电磁波扰动;2007-02-17日本北海道地区M_S6.2地震和2008-06-13日本本州东岸近海M_S7.3地震震前在质子回旋频率以下记录到异常电磁波扰动,但并非来源于地球。     

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。     

用超导重力仪的潮汐观测资料研究海潮模型

系统研究了潮汐观测资料中海潮模型的适应性问题,用基于数值离散褶积积分方法获得的海潮负荷对武昌超导重务仪观测资料作负荷改正。结果说明,海潮负荷改正后的重力场观测残差大大降低了,与理论潮汐参数模型相比,８个主要潮流的平均振幅因子由改正前的１．３８％降至０．１３％和０．２６％。     

基于卷积神经网络的地震波形智能识别研究

随着世界上多个国家和地区的地震预警系统投入运行,误报和漏报等问题逐渐突显,特别是将标定以及强干扰波形误识别为大震事件,快速、精确地区分地震与其他波形是一个难题。针对于此,该研究提出了基于卷积神经网络地震波形智能识别方法。首先收集并处理了2012—2017年中国境内福建以及周边邻省共683个地震和478个爆破事件,并对这些样本筛选、截取和基线校正等预处理,共得到了27 500条三通道波形。在此基础上,构建了3 s波形输入的卷积神经网络模型(SW-CNN)。结果表明：模型对地震、噪声、爆破和异常波形的识别率分别为97.9、99、99.2和99.3%。相比于人工手动分类识别,该模型更省时和更稳定,为地震预警目前所面临的问题提供了一个新的解决方法。     

仪器标定格值变化对钻孔应变观测数据的影响

以巴南地震台钻孔应变某一时段观测资料异常变化为例,指出观测仪器元件标定格值是影响钻孔应变观测数据的重要参数,与固体潮汐幅度成反比例关系,且格值变化也可能是改变钻孔应变趋势形态的一种因素。文中分析格值与应变观测数据之间的物理机制,校正恢复异常时段观测曲线,为钻孔应变异常干扰识别工作提供参考。     

<Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>W</Subscript>9 Tohoku earthquake in 2011 in Japan: precursors uncovered by natural time analysis

This paper reviews the precursory phenomena of the 2011 M _W9 Tohoku earthquake in Japan that emerge solely when we analyze the seismicity data in a new time domain termed natural time. If we do not consider this analysis, important precursory changes cannot be identified and hence are missed. Natural time analysis has the privilege that enables the introduction of an order parameter of seismicity. In this frame, we find that the fluctuations of this parameter exhibit an unprecedented characteristic change, i.e., an evident minimum, approximately two months before Tohoku earthquake, which strikingly is almost simultaneous with unique anomalous geomagnetic field variations recorded mainly on the z component. This is consistent with our finding that such a characteristic change in seismicity appears when a seismic electric signal (SES) activity of the VAN method (from the initials of Varotsos, Alexopoulos, Nomicos) initiates, and provides a direct confirmation of the physical interconnection between SES and seismicity.     

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。     

临汾地震台垂直摆倾斜观测资料阶变异常分析

对临汾地震台垂直摆倾斜观测资料中记录到的阶变型异常图像进行分析,对异常成因进行探讨,希望对观测数据异常判断、数据预处理及地震预测预报的应用研究,提供一定参考。     

Seismic electric signals in seismic prone areas

The Varotsos-Alexopoulos-Nomicos(VAN) method of short-term earthquake prediction was introduced in the 1980s. The VAN method enables estimation of the epicenter, magnitude and occurrence time of an impending earthquake by observing transient changes of the electric field of the Earth termed seismic electric signals(SES). Here, we present a few examples of SES observed in various earthquake prone areas worldwide.     

基于LWPC和IRI模型的NWC台站信号传播幅度建模分析

频率为3~30 kHz的甚低频（VLF,Very Low Frequency）电磁波具有波长长、传播距离远的特点,能够沿地面-低电离层波导进行传播,在通信、导航等许多领域都被广泛应用.基于波导模理论的长波传播模型（LWPC,Long-Wavelength Propagation Capability）能够用于计算甚低频波的传播路径及幅度,进而研究耀斑、磁暴、地震等事件对电离层的扰动.本文利用国际电离层参考模型（IRI,International Reference Ionosphere）对LWPC中电子密度和碰撞频率进行改进,并将模拟结果与武汉大学VLF接收机实际观测到的NWC （North West Cape）台站信号幅度进行比较分析,结果表明改进后LWPC模型得到的幅度及变化趋势与实际值更加接近.LWPC模型给出的电子密度与IRI模型得到的电子密度在日间基本一致,但是在夜间存在差异,造成夜间部分区域NWC台站信号幅度的差异性,验证了电离层电子密度对于VLF信号传播具有的重要影响.传播路径上的晨昏变化也可以引起VLF信号幅度分布的突变,在日出和日落时间段内存在明显的过渡区域.基于IRI模型的LWPC,改善了VLF电波传播过程的预测分析效果,提供了一种长波导航通信质量的评估方法.