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刍谈地震地磁的日变化预测指标体系的设立与发展

2020-02-07 239 上传者：管理员

摘要：变化电磁场对地震的触发作用，地震与地磁场的关系、地震与地电场的关系、地震与地球介质电磁参数 − 电阻率和磁化率的关系是震电磁学的五个研究方向。

关键词：
地电场
地磁场
地震
电磁场
电磁扰动
电磁波
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地震电磁学大致可以分为5个研究方向：地震与地电场的关系、地震与地磁场的关系、地震与地球介质电磁参数 − 电阻率和磁化率的关系、以及变化电磁场对地震的触发作用。基于变化规律和研究方法，地震与地磁场研究大致可以分为4个频段，从长周期到高频分别为：长期变化、日变化、电磁扰动、电磁波，其中，长期变化的周期范围大致为几年到数十天，日变化为数十天到数十分钟，电磁扰动为数百秒（数分钟）到数百Hz，电磁波为数百Hz到数千Hz，甚至数兆Hz。地震地磁日变化预测指标体系建设工作主要涉及地磁低点位移法、地磁加卸载响应比法、地磁逐日比法、地磁垂直分量日变化空间相关法和地磁垂直分量每日一值差分。

指标建设工作首先在电磁学上理清和统一了5个方法的机理，即它们都是地磁垂直分量日变化发生的畸变，只是畸变幅度、持续时间和发生时间不同而已，这种畸变是因感应电流集中所致，各方法的异常分界线位于电流集中分布附近，或者说电流集中分布于各方法异常分界线附近，其电磁学机理与壳内高导带引起的变化磁异常一样，所不同的是壳内高导带引起的变化磁异常区域和异常分界线固定，异常具有重现性，且异常出现频次高，异常分界线为壳内高导带，而以上5个方法的异常区域不固定，前后2次异常分界线除重叠在震中附近，在其他地区不一定重叠，因此，异常重现性差，常为孤立事件。

指标建设工作统一了5个方法的预测指标，主要有：①它们都有一个异常分界线，即地磁低点位移线、加卸载响应比和逐日比阈值线、日变化相关异常分界线和地磁每日一值差分“0”值线，地震发生在异常分界线附近，一般在二侧200 km内；②地震震级一般是东5西6，尤其是西部都是按6级地震统计；③预测时间都是6个月左右，60%地震发生在约4个月以内；④异常报对率一般在60%以上（有震异常/异常总数）。其中，统计给出了加卸载响应比和逐日比异常面积与震级有正比关系，据此可以预测未来震级；同时发现加卸载响应比和逐日比阈值线曲率大（表现为内凹或尖状凸起处）的区域，或一天出现的2个异常区（2个异常区边界相距不超过400 km）的交界区域发震的可能性较大，进一步缩小了预测发震地点的空间范围。

5 个方法是不同时期发展出来的，它们之间的关系一直不十分清楚，有些方法提出的物理机理差异也较大，如加卸载响应比方法是由力学加卸载响应比引申而来。通过此次指标建设工作，我们统一了5个方法的电磁学机理和预测指标体系，5个方法的电磁学机理一样，5个方法的预测指标体系也有相似性，它们相互验证，这是本项工作的一大进展。

冯志生,倪晓寅,戴苗,戴勇,袁桂平,姚丽,章鑫,李鸿宇,黄颂,李军辉,姜楚峰.地震地磁日变化预测指标体系建设进展.国际地震动态,2019(8):11-12.

基金项目：中国地震局震情跟踪课题（2017010415、2018010408、20190101417、2019020402、201901010416）资助。