Geomagnetic Variations Associated with Strong Earthquakes in Yunnan Area

In order to find geomagnetic anomalies associated with Ms ≥ 6.0 strong earthquakes in Yunnan area, geomagnetic harmonic wave amplitude ratios with Z, H and D components in TCH, THJ, CHX and YOS stations were analyzed. It was found that geomagnetic amplitude ratio of Yzhx experienced a trend of decrease and increase before most of strong earthquakes. Moreover, these variations in different periods were inconsistent and no similar changes appeared for Yzhy, which may relate to fault-zone conductivity variation and seismogenic structure.

基于磁-惯性黏菌算法的随钻地磁误差在线补偿

针对随钻测量环境中,捷联在钻具上的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-System,MEMS)磁强计测量误差大引起钻具方位角严重失真的问题,提出基于磁-惯性黏菌算法(Magnetic Inertial Slime Mould Algorithm,MISMA)的随钻地磁误差在线补偿方法。首先,通过对磁强计输出误差进行分析,建立钻具地磁测量误差补偿模型,并把磁强计误差参数整理为解向量。然后,根据随钻环境下磁-惯性传感器的输出特性,在黏菌算法的基础上,给出理想磁输出数据的目标函数、钻具径切向皮尔逊不等式和磁场模值约束条件,根据陀螺仪数据解耦的地磁数据重新定义上下界,并把目标函数看作为适应度函数,对当前误差参数解向量的适应度值和最佳适应度值分别作差的绝对值与绝对值之和的比值来设计自适应参数控制算法的有界全局搜索范围,以提高MISMA搜索能力和收敛速度,通过设计磁模比来自适应调整随机步长,解决黏菌算法(Slime Mould Algorithm,SMA)易陷入局部最优的问题,通过计算当前地磁误差参数解向量和最优解向量对应的适应度值,先作归一化处理再作差,同时结合自适应参数值得到地磁误差参数解的深入开发阈值,进一步提高地磁误差参数向量解的质量。最后,对磁强计进行误差补偿,达到提高钻具方位角精度的目的。模拟实验和实钻实验表明,MISMA和SMA相比,在相同迭代次数下适应度值更小,且下降的速度更快,收敛速度提高了37.99%,钻具方位角绝对误差的平均值可保持在2.37°以内。研究可提高煤矿井下捷联在钻具上的MEMS磁强计测量精度,是获得可靠钻具方位角的有效方法。

2022年3月17日皮山M_(S)5.2地震区域电磁异常综合分析

综合分析2022年3月17日皮山M_(S)5.2地震前震中附近存在的区域电磁异常特征。结果表明:①本次震中距离地磁低点位移预测线约280 km,且与优势发震时间接近,该异常对应本次地震;②本次地震虽然发生在地磁逐日比和地磁垂直强度极化预测区内,但震级偏小,且距离异常台站较远,异常不对应此次地震;③将地磁逐日比和低点位移进行综合分析有助于提高地震短期预测的准确性。

四川地区2019年11月5日地磁加卸载响应比异常分析

针对2019年11月5日四川地区出现的地磁加卸载响应比异常现象,通过初步异常判断、仪器运行状态检查、观测资料可靠性检查、环境干扰调查、高压直流输电情况调查、磁扰活动影响分析和台站基础数据对比,综合认为该日出现的地磁加卸载响应比的异常受外界干扰可能性很小,该日异常是地震前兆异常的可能性较大;结合地磁加卸载响应比法的震例总结和预测指标,认为此次异常出现后的约6个月,阈值线附近区域存在发生M_(S)≥5.0中强地震的可能。

中强震前地磁谐波振幅比的趋势性变化特征初步研究

应用最大似然谱分析技术,获得了上海佘山台和崇明台1982年至1999年的地磁三分量之间的短周期谐波振幅比。经初步分析发现,在中强地震前后谐波振幅比的趋势性异常表现为下降—转折—恢复的过程,持续时间为1～3年。同时变化还具有由长周期(深部)向短周期(浅部)迁移的特征。

江苏地磁加卸载响应比的异常标志体系

应用曾小苹等人提出的地磁加卸载响应比法 ,研究了江苏地磁台网 1 983～ 1 997年的加卸载响应比异常及其间台网内和网缘附近 MS4.6以上地震之间的关系 ,提出了适用于江苏地磁台网分析预报的标志体系 。

地磁加卸载响应比方法最佳阈值研究

地磁加卸载响应比方法(LURR)是从测震学中移植过来的、用于地震中期分析预测的一种地磁学方法。笔者应用红山地震台地磁数字化观测数据进行了地磁加卸载响应比的计算分析,经过统计得出在阈值选择为3.0时对地震进行预测的效果比较好,其与地震的对应概率为42%。同时,笔者还认为可能受限于方法本身及外界因素,地磁加卸载响应比方法在进行地震预测时,其虚报率及漏报率较高。

甘—青地区地磁谐波振幅比分析

以甘肃、青海及周边地区（33°-43°N,94°-107°E）作为研究区,采用谐波振幅比方法处理地磁资料。结果显示：（1）在周边显著地震发生前,位于甘—青地区的嘉峪关、山丹、都兰、湟源和英鸽5个台站地磁谐波振幅比一般存在＂下降-转折-恢复＂异常变化,其持续时间为1-3年,变化幅度为0.03-1.30,地震发生在异常转折或恢复的过程中;（2）所研究的5个地磁台站中,仅山丹台地磁谐波振幅比存在周期间的迁移特征;（3）嘉峪关、山丹两个台站地磁谐波振幅比分别自2010、2011年开始存在＂下降-转折-上升＂异常变化,2012年以来出现YZHx和YZHy不同项之间以及同一项不同周期间不同步迹象,今后应重点关注这两个台站地磁谐波振幅比异常变化。

2013年辽宁灯塔M5.1地震地磁异常变化特征

采用地磁谐波振幅比方法和地磁总强度F21相关法对2013年1月23日辽宁灯塔M5.1地震震中周边的铁岭台、营口台、通化台及朝阳台2008年1月至2015年12月的地磁数据进行了计算分析。并利用震中周边16个台站的地磁Z分量数据进行了大区域地磁低点位移异常扫描,分析震前可能出现的短期地震地磁异常。通过不同方法总结了在显著地震发震前出现的中期至短期的不同地磁异常特征,结果显示:4个地磁台站地磁谐波振幅比结果部分周期在发震前2~4 a开始出现下降变化,在转为上升过程中或者上升至高值后发震;地磁总强度F21相关法在地震前有明显的下降异常变化特征;区域地磁低点位移法在震前13天显示了极为明显的分界现象。

地磁加卸载响应比方法在地震预报中的应用

应用地磁加卸载响应比方法,研究河北省各地磁台1982—2006年地磁Z分量加卸载响应比的高值异常与河北省及邻近地区Ms≥5.0地震之间的对应关系。结果表明:1)在这25年内,共出现了符合判据标准的异常19次,在其后11个月内对应地震仍有13次,应报15个,虚报3次,漏报2次;2)大多数地震之前的异常极大值的空间分布都相对集中于震中区附近;3)其内检预报效能指标R=0.44,通过检验。

基于速率累加算法的地磁谐波振幅比异常分析

随着观测数据的积累和地磁谐波振幅比方法的推广,近些年积累了丰富的地磁谐波振幅比异常震例,但地磁谐波振幅比异常的识别困难,而"形变速率累加方法"对异常数据进行积分计算,更加易于异常的判定和异常指标的提取。基于此,使用2013年1月至2017年12月临汾台、湟源台和成都台地磁分钟值数据,计算得到各台地磁谐波振幅比南北向和东西向6个周期共计12条时间序列变化曲线,再运用速率累加方法对地磁谐波振幅比南北向和东西向各周期的计算结果进行二次计算,得到6条各周期的速率累加时序变化曲线。研究结果表明:①临汾台、湟源台和成都台三个台站地磁谐波振幅比速率累加方法计算结果分别在2016年山西运城4.4级地震、2016年青海门源6.4级地震和2017年四川九寨沟7.0级地震前出现异常,其异常表现为:6条速率累加曲线(6个周期)至少有2条出现超过1年以上的持续下降或水平波动变化(持续上升变化为正常);②速率累加方法使得地磁谐波振幅比异常更易识别、异常特征的统计更加准确,且与原有的地磁谐波振幅比异常判别结果基本一致。

2013年3月3日洱源M_S5.5地震前地磁谐波振幅比异常研究

本文首先使用滇西北地磁台阵8个测点2012年6月1日—2013年5月31日记录的短周期地磁数据,计算得到各测点的谐波振幅比时间序列变化曲线.该曲线显示:各测点的谐波振幅比YZHy和YHD在2013年3月3日普洱MS5.5地震前均呈显著高值,发震前则刚好是由高转低再上升的一个转折点;而谐波振幅比YZHx没有出现类似的异常变化.其次通过对台阵区地下电导率结构的定性分析,对该计算结果予以解释.对于地磁短周期垂直分量反相现象和威斯矢量分布的分析结果表明,地下存在着近似南北走向的电导率异常带.由于台阵区域YZHy和YHD的异常变化代表南北向地下电导率变化和地下电导率不均匀,因此谐波振幅比的变化与电导率异常带的分布一致,表明谐波振幅比的变化与地下电性结构密切相关.

地磁垂直分量Z日变幅逐日比及其与磁暴和地震的关系

地磁垂直分量Z日变幅逐日比是基于变化磁场在地球电导率的作用下会产生一个与变化磁场相反的感应磁场,该感应磁场不仅包含了外空磁场的信息,还包含了地下电导率的信息。因此,相对于地磁场其他成分来说Z分量更多地反应了地下活动的变化,逐日比是利用前后两日地磁Z分量日变幅相比来提取该异常现象,但磁暴可能会对逐日比异常判定产生影响。我们取1984年至今江苏区域范围达到逐日比异常判定指标的29个事件结合磁暴以及该异常事件之后和地震的对应关系进行统计分析。研究发现,无磁暴时逐日比异常和预测范围内地震对应关系达到0.77,有磁暴时逐日比异常和地震对应关系为0.25。综合分析认为逐日比异常事件发生后,若该日无磁暴或者Dst指数小于异常第二日,那么该异常为地震前兆的可能性大概为0.8,反之则该异常有可能是磁暴的影响而不是来自于地下活动的影响,需结合其他前兆分析方法进行综合分析,该研究增强了逐日比异常判定地震地磁前兆信息的可靠性。

甘-青地区地磁垂直分量加卸载响应比、逐日比分析

以甘肃、青海及周边地区（30.5°~41.0°N,94.0°~108.0°E）作为研究区域,采用地磁垂直分量加卸载响应比方法,以及由此演化出的地磁垂直分量逐日比方法,对位于甘-青地区的都兰、山丹、古丰、固原和中卫五个台站地磁数据进行处理。结果显示：1自2008年以来,甘-青地区累计发生5次显著地震,其中4次地震前10个月内,出现过加卸载比成组高值异常,3次地震之前10个月内出现过逐日比成组高值异常;2甘-青地区地磁垂直分量加卸载响应比、逐日比异常判据阈值分别为3.0、2.8。

马陵山台地磁异常与地震关系的研究

用一阶差分法分析了马陵山台与泰安台地磁场垂直分量 Ｚ 的变化，用转换函数法分析地磁场 ３ 个分量 Δ Ｚ、Δ Ｄ、Δ Ｈ 的变化，用加卸载响应比法研究了地磁场极值的变化。研究发现在中强地震前马陵山台的地磁场值存在明显的异常变化。此结果对地震预报有一定的实用价值。

2013年前郭5.8级震群的地磁多方法异常分析

收集2013年东北地区地磁分钟值观测数据,运用地磁总场绝对值北京时02点值空间相关法、地磁垂直分量日变化空间相关法、地磁垂直分量日变幅逐日比法和地磁谐波振幅比法进行计算分析,结果显示2013年11月23日前郭5.8级震群前均有异常现象出现。综合单方法的发震时间预测结果和发震地点预测表明:地震发生前,存在多种地磁分析方法异常的现象,异常数量的增多提高了各地磁分析方法异常的可信度;距离发震时间越近,异常数量有明显的增加,预示着该地区的发震概率的增大;多方法预测发震地点的综合分析,相对于单方法而言,可以缩小预测范围。

地磁垂直分量日变幅逐日比及其与地震关系的探讨

分析了地磁垂直分量日变幅逐日比值的高值异常与其后地震的关系，发现它们之间有良好的对应，通过分析地磁垂直分量谐波幅度的逐日比，作者认为这种高值变化可能与其间地下介质电阻率下降有关，但也有可能是外场变化所致。

华北地区地磁加卸载响应比方法应用研究

运用地磁加卸载响应比方法(LURR)对华北地区23个地磁台站2008—2014年的数字化地磁相对记录数据进行计算分析,结果显示华北地区7年内发生了38次共计10组加卸载响应比异常,其中7组有震例对应,在选定的24次震例中16次有震前异常。经统计发现各次异常发生时其异常面积与最大异常强度成正比关系,各组异常内累计异常台站数量与组内地震辐射能量有一定相关性。对有震例的7组异常分析后认为多数情况下组内各次异常之间有一定联系,主要表现为位置的连续性及继承性,并且发现震中位置和异常位置分布有一定关系。

磁暴期间热层中性大气受热抬升的观测例证

采用AE-D卫星上中性大气数密度的观测资料 ,分析了 1 975年 1 1月内多次磁暴期间热层大气中氦和原子氧与氮分子之数密度比值的变化 .结果表明 ,磁暴对中性大气加热的理论是符合实际情况的 .低热层大气受热抬升使较高高度上的大气中质量较轻成分的数密度相对比例有明显下降 ,而较重成分的百分比则有增加 .与地磁宁静期间相比 ,在 1 40—1 6 0km高度上n(He) /n(N2 )之比值降低了一个数量级 ,而n(Ar) /n(N2 )的增幅则略大于一个数量级 .此比值的变化幅度大小随高度而变 ,但各高度上暴时变化的发展趋势是基本一致的 .