降雨对地电阻率干扰的分析

在一些地电阻率观测台站受本身台址条件的限制，观测深度较浅，因此，观测值受到降雨等气象因素的影响。本文选取昌黎台ＥＷ向１９８３－１９９４年观测资料月均值，用褶积滤波和多元回归方法对ρｓ进行了降雨校正，将将之作为一个灰箱系统，将资料外推至１９９５４上，然后与原始观测值作残差分析，取得了一定效果。     

通过叠加SS前驱波对过渡带速度间断面形貌的全球成像

通过叠加长周期水平分量地震图绘制了大尺度的410和660km地震波速度间断面的形貌图,数据由全球数字地震台网(GDSN)(1976～1996)、地震学联合研究协会-国际部署加速度仪(IRIS-IDA)(1988～1996)和地球透镜计划(Geoscope)台网(1988～1996)提供。来自这些间断界面的下底面反射波是SS震相的前驱波,可用它们的到时来获得各反射界面深度的全球变化。我们分析了13000多个地震记录,这些地震的震级m_o>5.5,震源深度<75km,震中距范围在110°到180°之间。我们拾取并校核SS震相,然后沿间断面反射波理论走时曲线对记录进行叠加,获得了416个半径为10°的等间距覆盖的叠加记录;几乎所有覆盖区的叠加记录都可以看到清晰的410和660km的反射面,而在大约一半的覆盖区可以看到520km的反射面。每个叠加记录上都可量取SS到时与前驱波的走时差,并使用模拟重采样方法获得其不确定性的估计。然后相对于40s周期的各向同性的初始地球参考模型(PREM)计算了间断面的深度,其中地表地形和地表厚度变化校正用Mooney等(1995)的CRUST5.0模型,上地幔S波速度的非均勻性校正用Masters等(1996)的S16B30模型。间断面形态的结果图象比之以前的研究具有更完整的覆盖;相邻覆盖之间观测深度高度相关,并且显示出大尺度的形态变化。660km间断面显示了约38km峰-峰起伏,其区域性的凹陷与环太平洋地区现今和过去的消减带地区密切相关。410km间断面的大尺度形态变化幅度小,与660km界面上的形态变化大不一致。过渡带厚度W_(TZ)按410和660km间断面之间的距离来计算,活动消减带地区(如千岛群岛、菲律宾群岛和汤加群岛)最厚,在南极洲和中太平洋的大部分地区都较薄。W_(TZ)的空间变化与洋-陆差异不相关,但大致与S16B30的过渡带速度相关,这同两种类型的共同热源相一致。小幅度起伏的520km反射界面更难分辨,但就优先观测到的具有大多数资料的那些反射点覆盖来看,它具有一定的全球性。     

地面VLF波穿透电离层的能量衰减变化

地面VLF人工源可以导致辐射带高能粒子沉降.为研究辐射带粒子加速和沉降机制,乃至实现对辐射带电子"人工控制"的设想,需要在精确计算得到VLF人工源在电离层激发电磁场能量分布的基础上,计算哨声波对辐射带电子的调制作用.以往计算VLF人工源在电离层中激发的电磁场能量分布多基于Cary给出的波导中VLF波衰减率和Helliwell提出的经典电离层吸收曲线,但近期研究表明,这些模型结果存在较为明显的误差.本研究建立了地面VLF信号穿透电离层传播的全波计算模型,将计算结果与DEMETER卫星记录的NWC通讯台激发的电磁响应进行对比.虽然模型没有考虑电离层参数水平不均匀性,但模型计算结果与卫星观测值也有较好的一致性.利用经过验证的全波模型计算了不同地磁参数、电离层参数情况下,不同辐射特性的地面VLF辐射在波导中的衰减和穿透电离层时D/E区的吸收值,探讨了上述参数对电磁波能量在波导和D/E区中衰减的影响规律.     

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。     

我国西南地区电离层垂测网数据应用研究

本文基于我国西南地区电离层垂测网普洱站和乐山站的基础数据,结合空间天气事件指数,通过限定不同阈值的滑动平均方法,提出靠近南部的普洱站应选取中值M±1.5σ(标准差)作为限定阈值,靠近北部的乐山站应选取中值M±IQR(四分位距)作为限定阈值．在此基础上,利用本文提出的扰动识别方法,对2015年4月25日尼泊尔M_S 8.1地震予以分析.研究结果显示,震前1天普洱站和乐山站均出现了正向扰动,震前3小时乐山站持续出现负异常．根据规划,我们还将在西南地区建立1—2个垂测台站,架设数台被动接收垂测仪信号的电离层斜向探测仪,通过组网对西南地区上空的电离层进行监测,为分析震前电离层扰动提供数据支持．      

国外地震电磁现象观测

本文综合介绍了国外在地震电磁观测研究方面的进展和实例,结果显示地震电磁信号在地面和卫星观测记录中非常丰富.地面异常信号频带宽、分布范围广,时间上多集中于震前一个月或几天的时间段内出现.卫星地震电磁信号集中于ELE-VLF频段,时间上以震前几个小时为主,说明电磁信号具有明显的短临特性.我国地震电磁未来的发展方向应在现有的基础上,以超低频段为主,并发展地面与电磁卫星的三维立体联合观测,为地震短临预报服务.     

山东地区多台波速比研究

文中从多台计算波速比方法的原理入手,对不同公式计算的波速比差异进行了深入分析,认为在原理一致的条件下,波速比差异主要与拟合过程中自变量的选取及2组数据的相关系数有关。利用2002年1月至2005年7月山东省境内及江苏省北部共52个数字及模拟台站的地方震P波和S波到时资料,选取有4个以上记录台站的地震。整个研究区域的平均波速比为1.716,反映了这个地区的波速比相对于华北其他地区偏高。将研究区域划分为1°×2°的单元,并剔除距离震中过远的台站,以保证区域特征能得到反映。通过对比不同单元的平均波速比发现,34°~37°,115°~119°的平均波速比明显高于其他单元,而它们正好分布在郯庐断裂的两侧,应该与该地区上地壳的岩石性质及震源深度分布范围较宽导致的平均效应有关     

Spectral features of geomagnetic low point displacement and its mechanism

In this paper,Changli station in Hebei Province was taken as an example,in which the minute data of geomagnetic Z component was used to analyze the spectral values of its main frequencies during normal time,geomagnetic storm time and low point displacement time interval respectively. After fitting of ten high spectral values to loga-rithmic functions,it is found that,by using same length of data,the spectral values at geomagnetic storm time in-crease apparently compared with those at normal time,especially at the high frequency segment. While low point displacement occurred,the spectral values at high frequency are approximate to those at normal time,but at period above 4 hours they are mostly lower than those at normal time. Comparison of accumulating of some FFT results at low point displacement and normal time shows that,spectral values at periods of 8.5 and 13.7 hours increase at low point displacement time relative to those at normal time. Compared with the images of Ne observed at DE-METER satellite,it is illustrated that the occurrence of geomagnetic low point displacement is well corresponding with the increase of Ne in ionosphere. Finally it was discussed about those spectral features and the occurrence mechanism of geomagnetic low point displacement.     

汶川8.0级地震前的地电阻率异常分析

利用四川及邻近地区的地电阻率观测,分析了汶川8.0级地震前的地电阻率异常现象.结果表明,这次汶川8.0级地震前,距离震中最近的郫县观测台地电阻率在单测向下降幅度达到7.2%,下降持续时间在2年左右,震前5个月异常转折,地震发生在地电阻率恢复上升阶段.另外,沿南北地震带多个台站在地震前2个月内出现阶变,变化幅度最大超过10%.地电阻率异常的方向性及台站空间分布特征反映了异常信息与构造走向及地震孕育机制之间的密切关系.     

基于张衡一号卫星波动观测的人工甚低频台站信号特征统计分析

地基人工甚低频(10~30 kHz)台站信号可以穿透电离层, 甚至泄露进地球磁层, 从而导致内辐射带高能电子的沉降.研究人工甚低频台站信号的特征对于研究辐射带电子的损失具有重要的科学意义.基于张衡一号卫星2019—2022年的电场观测数据, 本文对全球10个人工甚低频台站在电离层中的信号特征进行了研究, 统计分析了电离层中人工甚低频台站信号的昼夜差异、季变规律、对地磁活动水平的依赖性, 及其在地磁共轭区的分布特征.结果表明, 人工甚低频台站信号会传播至台站上空电离层及其共轭区, 信号辐射范围及强度与台站的发射功率呈正相关.电离层电子密度对甚低频信号的传播具有重要影响, 在夜侧和当地冬季, 电离层电子密度相对较小时, 泄露进入内磁层的人工甚低频台站信号较强, 而信号强度受地磁活动影响很弱.在台站上空, 信号增强区域以穿刺点为中心呈现近圆形分布, 并存在明显的波模干涉效应, 在共轭半球, 信号增强区域中心相对共轭穿刺点会发生极向漂移(L＜2的台站)或赤道向漂移(L＞2的台站), 但所有台站的电波能量都被限制在1/2赤道电子回旋频率磁壳以内的区域.这些统计观测特征表明, 发射台站位于较低L值(L＜1.4)的人工甚低频台站信号在内磁层中主要以非导管模式传播到共轭半球, 而发射台站位于较高L值(L＞2.6)的人工甚低频台站信号主要以导管模式传播.