张衡一号卫星观测的震前电场数据扰动识别研究

大量研究证实地震前的电磁扰动可以被卫星观测到.本研究选取2020年1月29日古巴南部海域7.7级地震为例,利用包含哨声波特征的C值法,基于张衡一号卫星电场数据获取了地震前的电离层电磁扰动信号,孕震区的C值在震前3天其最大值从2.0开始持续上升,在地震当天达到最大值3.0,震后逐渐下降恢复至2.0左右;其C值波动区间在-2~3,与之前利用DEMETER卫星的震例研究结果C值范围2~12有差异,可能与卫星的轨道高度、重访周期有关.进而对C值进行归一化处理,对得到的θ值做时间序列分析,结果显示:在孕震区内,扰动幅度θ值的背景变化在2倍标准差范围内,从震前第七周期(一个周期数为5天,即震前35~39天)开始θ值的最大扰动幅度开始逐渐上涨,到震前第四周期(震前20~24天)达到了2σ;然后在震前第三周期(震前15~19天)急剧下降到1.5σ左右,经过两周期上升后,震时(结合地震发生时间与卫星飞行特征,震时周期定义时间为2020年1月25~29日,并以此定义研究时间周期线)震中上空θ值最高达到了2.1σ,震后θ值下降到2倍标准范围内;震时孕震区中心区域扰动幅度θ值为负值,显示出瞬时的能量释放过程.对比可以发现,在C值法的基础上通过归一化处理得到的θ值考虑了背景场的变化特征,其结果能够更好地反映震前电离层电场能量变化.