李琪[1]2000年在《小波分析及地震磁效应》文中进行了进一步梳理公众对地震预报寄以厚望，而地震是否能预报，却是一个长期争论的科学问题，关键是地震前有没有明显的、可靠的、与地震相关的前兆现象，以及这些前兆现象能否被有效地检测出来。很早以前，人们就注意到地磁异常现象和地震的关系。地球磁场具有谱成分丰富、频带较宽的性质。地震过程是一种非线性的变化过程，获得强震前地磁异常信号的突变时刻及突变时刻所对应的频率成分，是地震监测中亟待解决的关键科学问题之一。对很多信号来说，傅里叶变换是很有用的，因为信号的频率成分有很重要的意义。然而，傅里叶交换有一严重的缺陷。由于傅里叶变换的积分作用平滑了非平稳过程的突变成分，不能反映突变成分在局部区域上的特征。因此傅里叶变换用于研究地震磁效应，很难获得满意的谱分析结果。而小波变换是一种能同时在时间域（或空间域）和频率域内进行局部化信号分析的新方法。其主要优点在于它在时间域（空间域）和频率域都有良好的局部化性质。小波分析能够对低频成分采用逐渐加宽的时间域采样步长，而对高频成分采用逐渐精细的时间域（空间域）取样步长。可以聚焦到信号的任意细节，这是它优于傅里叶变换的特点。原则上讲，凡是使用傅里叶变换的运算均可用小波变换代替，而且不受短时窗的局限。正源于此，小波分析在现今各个学科得到前所未有的广泛的应用。 在地震发生之前，已经观测到地下电导率的变化。根据电磁感应原理中的“趋肤效应”，即不同波长的电磁场在导电介质中传播时有不同的穿透深度（波长越长，穿透越深）。因而由不同频率段的变化磁场的电磁感应，可以获得地下不同深度电导率的信息。换言之，地下电导率的改变，将引起地磁感应场的变化。尽管震中区从孕震到发震过程中能量在不断积累，地磁效应变化会逐渐增强，但它的强度是非常微弱的，原始记录数据受到各种噪声的干扰，以致单从原始记录数据无法观测到地磁效应的明显变化。为了从原始记录中提取出真正有价值的信息，利用小波变换，将地磁前兆信号在不同频率段内进行分解分析。若地下某一深度处电导率发生变化，在相应的频率段内就能观察到地磁场的异常变化。鉴于上述想法，希望利用小波对微小变化的放大作用及精细辨析，找出强震前地磁场的谱结构异常现象，及其与地震发生的关系。 在本文中，以发生于1998年1月10日的张北地震为例，用小波变换分析了1997年10月至 1998年3月的呼和浩特（hh）、北京（bj） 、昌黎(cl)、大连(dl)、新乐(xl)、太原(ty)6个台站的地磁场垂直分量Z、磁偏角D、水平分量H的数据，从分析结果找出了与张北地震有关的地磁前兆现象。 结果表明，在张北地震前三个月内Z分量出现明显异常，而地磁场H和D分量无异常。而且，异常现象出现的频率随着离发震时间越近而越来越高。一个很有意义的现象是，6个地磁台异常现象出现的频率与其所处的方位有关系。其中离张北最近的地磁台北京和呼和浩特在震前（1997年12月至1998年1月10日）异常现象出现的频率远远高于其它4个地磁台，同时也远高于其它时间段。1998年1月10日张北地震后，所有6个地磁台异常现象出现的频率突降到几乎趋于零值。 如果用这6个地磁台出现异常时间一频点所对应的振幅值绘出等值曲线，则可以行出地震前的等值图线是稳定的四象限分布，而震中基本上位于0刁m的等值线上；， 从本文的工作结果来看，把小波分析方法用于分析地磁数据是有效的，也从一个侧面证明了地震磁效应的存在。
李琪[2]2002年在《小波分析及地震磁效应》文中研究表明公众对地震预报寄以厚望 ,而地震是否能预报 ,却是一个长期争论的科学问题。关键是地震前有没有明显的、可靠的、与地震相关的前兆现象 ,以及这些前兆现象能否被有效地检测出来。很早以前 ,人们就注意到地磁异常现象和地震的关系。地球磁场具有谱成分丰富、频带较宽的
豆晨, 王卫东, 郑怡[3]2018年在《与汶川地震可能相关的震磁效应——几个地磁站地磁Z分量小波变换后的“日变幅差”特征》文中研究说明利用"日变幅差"方法,分析了汶川8.0级地震前泾阳、连云港、新沂地磁台地磁垂直分量小波变换后的"日变幅差"特征。结果表明,汶川8.0级地震前,泾阳与连云港和新沂台间的"日变幅差"ΔT_g(24)存在异常变化,异常出现时间都是震前150天和25天,新沂与连云港的"日变幅差"无异常。说明汶川8.0级的震磁效应,很可能在700 km内产生影响,但其影响范围尚无法达到1 500 km。表明小波分析可能是提取地震磁异常的一种有效方法。
李琪, 林云芳, 曾小苹[4]2006年在《应用小波变换提取张北地震的震磁效应》文中指出以1998年1月10日的张北地震为例,应用小波变换及傅里叶分析,分析震中附近的6个地磁台站在地震前后共6个月的地磁场三分量分钟值采样数据.发现各个地磁台站记录的地磁场Z分量在张北地震前三个月内出现不同程度的异常现象,这种现象的出现频率随着离发震时间越近而越来越高,出现的地点由南向北迁移.地磁场H和D分量没有此类异常出现.用这6个地磁台出现异常时同一频率所对应的振幅值绘出等值曲线,得到的图形是稳定的四象限分布,震中基本上位于0~3nT的等值线上.结果表明小波分析是提取地震磁效应的有效工具,同时也证实了地震磁效应的客观存在.
王卫东, 刘新平, 张永志, 郑怡[5]2015年在《汶川地震前震磁效应的小波分析》文中研究说明地震孕育过程中,在区域应力场的作用下地应力不断积累变化,可能导致孕震区地下介质电导率的变化,并可通过感应磁效应等途径产生附加磁场,从而导致磁场的变化。因而地磁台观测到的磁场信息,不仅反映了外空间磁场的变化,也受地震孕育过程的影响。地球磁场谱成分丰富、频带较宽,在地震发生之前,若地下某一深度处的电导率发生变化,由于电磁感应,就能引起相应频率段内地磁场的异常变化。利用陈伯舫(2000)提出的地磁分析"日变幅差"方法,分析了汶川地震前泾阳、连云港、新沂地磁台小波变
陈伯舫[6]2006年在《与澜沧大震可能相关的震磁效应——小波分析一例》文中指出用小波法分析了与1988年澜沧大震相关的通海台地磁Z分量资料。小波分析结果显示地震前“日变幅差”ΔTg(24)存在可能的异常变化;异常为正异常,异常幅度很大,异常结束后立即发生了地震。
邢西淳, 邵辉成, 毛娟, 刘春[7]2005年在《小波变换在地磁数据分析中的应用》文中研究表明通过小波变换分析了泾阳地震台、乾陵地震台和周至地震台的Z时均值资料,结果显示经小波变换后的Z“日幅变差”震前3个月内存在较明显的异常变化,可能反映了泾阳地震的震磁效应。
韩鹏[8]2009年在《地震地磁数据处理方法研究》文中研究表明地震的孕育和发生过程是一个多物理过程,大量观测与研究表明该过程中伴随有电磁场的变化。从电磁观测资料中有效地提取出地震电磁信号,将有助于加深对地震电磁现象的认识和理解,而且可进一步发挥观测资料在防震减灾中的应用价值。在已有的方法中,具有较强时频分析能力的小波分析方法和通过分离不同的信号而能较有效地从背景中提取较弱信号的主成分分析方法是相对新颖且极具前景的地震电磁数据处理方法。因此,本文着重对这两种方法进行尝试和探讨。为了能够对我们所使用的上述两种方法进行对比和检验,文中选用已有震磁报道的日本1997年鹿儿岛地震及2000年伊豆群岛群发地震为例,对相关的磁场数据进行分析和处理。首先,应用db5小波基对伊豆群岛群发地震前后地磁场水平和垂直分量数据分别进行六层小波变换,提取其中周期为100秒左右的细节信号,计算其日均值以考察该细节信号随时间的变化特征。并选取参考台站对比以排除那些可能与磁暴等强地磁活动有关的干扰。结果表明在地震发生前地磁场的上述细节信号发生了明显的波动,进一步的研究证实了该异常是地震活动的一个可能前兆。将上述分析处理应用于1997年日本鹿儿岛地震相关磁场数据,得到了类似的结果。然后,将主成分分析方法和地磁日变分析方法相结合,对2000年日本伊豆群岛群发地震震中附近地磁观测台阵(包含三个观测台站)数据进行分析处理。先利用调和分析方法得到了各台基于多次谐波拟合的地磁日变,进而将主成分分析方法应用于上述拟合地磁日变结果,得到了各主成分及其所占能量比的时间变化,结果表明在地震前一个月左右第二主成分所占能量比开始出现显著增加。进一步分析显示地震前检测到的地磁日变异常可能与台站附近地下电阻率的变化或孕震过程中产生的电磁信号存在一定关系。上述两种分析方法所得结果与前人用其它方法得出的结论具有较好的一致性,从而在一定程度上验证了两者在提取地震电磁信息中的有效性,同时也证实了震磁效应的客观存在。另外,将地磁日变这种主要的地磁变化和有潜力的主成分分析方法结合起来为地震电磁信息的提取提供了一种新的思路,对已有的分析方法具有一定的补充,在实际应用中可能具有参考价值。
毛娟, 邢西淳, 邵辉成, 刘春, 刘学升[9]2005年在《关中地区地磁比值R_q的变化与地震关系的分析》文中研究说明应用小波分析空间差分法分析了泾阳台、乾陵台、周至台和郑州台的Z分量的地磁磁静日Rq值的变化规律,结果显示,各台的磁静日Rq值有较一致的年变规律。分析泾阳台与其它各台的磁静日Rq差值分析和小波变换,发现1998年1月5日泾阳4.8级地震前4个月内存在较明显的异常变化,可能反映了泾阳地震的震磁效应。对远离泾阳台、乾陵台的青海昆仑山口西8.1级地震,震前也有明显异常变化。
冯丽丽[10]2019年在《2010—2016年南北地震带岩石圈磁场变化分析》文中研究指明利用小波分解对2010—2016年南北地震带(21°N—37°N,97°E—109°E)区域6期岩石圈磁场年变化数据进行处理,并对2011年6月以来该区域发生的M_S≥5.0强震震中区的岩石圈磁场变化空间分布及时间演化特征进行了系统分析。结果显示:震级与岩石圈磁场ΔX,ΔY,ΔZ分量变化的相关系数分别为0.26,-0.26,0.15,即二者无显著相关性;震中处岩石圈磁场分量变化的最大幅值分别为18.46,14.98,-15.54 nT。对岩石圈磁场变化进行小波分解的结果表明:MS7.0地震前两年出现显著基底异常,其尺度可能达到上千千米;M_S6.0地震前一年也出现显著基底异常,但异常尺度较小;M_S5.0地震前尚未观测到明确的基底或中层异常。
参考文献：
[1]. 小波分析及地震磁效应[D]. 李琪. 中国地震局地球物理研究所. 2000
[2]. 小波分析及地震磁效应[J]. 李琪. 国际地震动态. 2002
[3]. 与汶川地震可能相关的震磁效应——几个地磁站地磁Z分量小波变换后的“日变幅差”特征[J]. 豆晨, 王卫东, 郑怡. 国际地震动态. 2018
[4]. 应用小波变换提取张北地震的震磁效应[J]. 李琪, 林云芳, 曾小苹. 地球物理学报. 2006
[5]. 汶川地震前震磁效应的小波分析[J]. 王卫东, 刘新平, 张永志, 郑怡. 国际地震动态. 2015
[6]. 与澜沧大震可能相关的震磁效应——小波分析一例[J]. 陈伯舫. 华南地震. 2006
[7]. 小波变换在地磁数据分析中的应用[J]. 邢西淳, 邵辉成, 毛娟, 刘春. 地震地磁观测与研究. 2005
[8]. 地震地磁数据处理方法研究[D]. 韩鹏. 中国地震局地球物理研究所. 2009
[9]. 关中地区地磁比值R_q的变化与地震关系的分析[J]. 毛娟, 邢西淳, 邵辉成, 刘春, 刘学升. 高原地震. 2005
[10]. 2010—2016年南北地震带岩石圈磁场变化分析[J]. 冯丽丽. 地震学报. 2019
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