強震前電磁輻射異常演化特征及其機理探索研究.pdf

1、地震在孕育和發(fā)生過程中往往會產(chǎn)生低頻電磁輻射現(xiàn)象，已被越來越多的強震所觀測到，這為地震監(jiān)測預(yù)測提供了一種可能。由于電磁輻射是來自震源的直接信息，電磁波的趨膚深度大于地震震源深度，震前觀測到低頻電磁輻射源于孕震區(qū)的概率很大，且一般又在地震孕育的后期出現(xiàn)。因此，具有短臨預(yù)測地震的應(yīng)用前景。
　　本研究基于我國地基電磁臺站數(shù)據(jù)聯(lián)合空間電磁衛(wèi)星數(shù)據(jù)，收集、整理了100多個數(shù)字化電磁臺站及電磁衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，并對臺站數(shù)據(jù)內(nèi)在質(zhì)量進行分級評估。

2、對所選用的觀測數(shù)據(jù)，首先進行預(yù)處理分析，識別與排除地面及空間各種非震干擾因素影響;然后利用小波變換、極化分析、希爾伯特黃變換、偏振主軸計算、歸一化月速率及頻譜分析等方法，研究發(fā)生在中國大陸地區(qū)的典型強震震例，提取地震前較為可靠的電磁輻射異常信息，歸納與總結(jié)電磁輻射所顯示的各種波形、場強變化及頻譜特征等;建立地震電磁場模型，探索地震電磁輻射異常信號形成、孕育及傳播機理。
　　利用希爾伯特黃變換方法研究發(fā)現(xiàn)，地震前三個月內(nèi)地磁D分量具

3、有明顯異常變化。地磁場極化分析認(rèn)為，大部分地震前呈上升、振幅增大的異常變化形態(tài)。通過地震電磁場模型研究得到了地震前電磁輻射異常在時間上、頻段上均表現(xiàn)出階段性的進程，異常特征遵循了地震孕育、發(fā)展及發(fā)生規(guī)律。對強震前地磁場進行內(nèi)、外源場分離及等效電流體系反演發(fā)現(xiàn)，地震前出現(xiàn)了內(nèi)、外源場電流體系的同步變化，磁場產(chǎn)生的電流渦焦點向緯向進行偏移，與“地磁低點位移”異常在時間上基本同步。利用歸一化月速率方法，對汶川、玉樹地震前視電阻率的各向異性進行

4、計算發(fā)現(xiàn)，在地震斷層帶上及附近區(qū)域的視電阻率各向異性變化反應(yīng)更敏感，而斷裂帶兩側(cè)區(qū)域反應(yīng)較弱，在方向上具有顯著差異性。對汶川8.0級地震前上空Demeter電磁衛(wèi)星6條軌道數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，5月6號電場Ex、Ey分量，磁場Hx、Hy分量在370-400Hz處存在窄頻帶電磁輻射增強，持續(xù)時間約兩分鐘、5月9號兩條經(jīng)過震源區(qū)上空的軌道發(fā)現(xiàn)了電場Ex分量幅度增大現(xiàn)象，而5月11號和5月12號異常仍然存在，且地震前一天的電場Z分量增大幅度比地震前2