楊冬梅 李 琪 張素琴 何宇飛 姚休義 高玉芬
(中國地震局地球物理研究所,北京 100081)
地磁臺網(wǎng)產(chǎn)出的基礎(chǔ)觀測數(shù)據(jù),從時間分辨率上講,有秒數(shù)據(jù)、分鐘值、日均值、子夜均值等,反映著不同的地磁場變化成分。識別這些觀測數(shù)據(jù)中的異常并對異常來源進行判別和研究,可以為完善地磁觀測技術(shù)提供技術(shù)支持和指導,同時促進地磁觀測數(shù)據(jù)在地震監(jiān)測預測中的應用,并保證基于這些數(shù)據(jù)的研究和產(chǎn)出成果的可靠性。
對于初步篩選出的異常,我們按照其空間覆蓋尺度的大小,劃分為全國異常、區(qū)域異常和局部異常3類。全國異常指每個臺站都存在的異常,這種情況下通常是發(fā)生了來自于磁層的擾動事件,比較容易被認定。區(qū)域異常指一定范圍內(nèi)的部分臺站存在的異常,有可能是天然磁場的變化,也有可能與區(qū)域內(nèi)或其周邊的地震活動性相關(guān),比較難以區(qū)別,是異常來源研究中的重點和難點。局部異常指個別臺站存在的異常,在周邊臺站相對密集時,通常將這種孤立異常歸因于觀測環(huán)境或觀測系統(tǒng)或觀測數(shù)據(jù)處理中存在問題。
秒數(shù)據(jù)方面,在短時傅氏變換(SFFT)的基礎(chǔ)上,按頻段提取譜值隨時間變化中的異常,這樣處理的好處是可以對不同的臺站在不同的背景噪聲下提取異常。
分鐘值方面,嘗試了多種途徑預測地磁日變化,與實際觀測數(shù)據(jù)對比,從日變畸變總量、低點時間偏移、高點時間偏移、日變幅度差值等幾個方面提取地磁日變畸變異常。
子夜均值方面,在線性去傾去除長期變化的基礎(chǔ)上,通過27 天滑動平均提取了季節(jié)變化,再去除季節(jié)變化提取了短周期變化。通過空間對比、空間擬合、歸一化等方法,分別研究了季節(jié)變化和短周期變化中的異常的識別和提取方法。同時繼續(xù)研究了子夜均值逐日差的空間變化異常(圖1)。
圖1 玉樹震前3 個月(2010 年1 月15 日)地磁總強度異常(當日磁情平靜,最大KP 為2+,最小Dst 為-12)