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1電磁觀測

本文對甘肅武都臺，青海大武臺，陜西寶雞臺，四川省的成都臺、甘孜臺、鹽源臺、小廟臺、紅格臺、瀘沽湖臺，重慶仙女山臺，云南省的元謀臺、嵩明臺、羅茨臺、曲江臺、洱源臺、彌渡臺、騰沖臺等18個地電場臺的電磁擾動觀測資料進行了分析．上述這些臺除重慶仙女山臺的地電場和電磁擾動觀測始于汶川MS8．0地震后外，其余的臺站觀測都經(jīng)歷了川滇地區(qū)近年來中強以上地震的檢驗，尤其是汶川MS8．0地震的檢驗，說明這個電磁觀測臺網(wǎng)的映震效果還是非常好的．大量研究表明，地電場和電磁擾動異常信號主要反映了地震短臨信息，所以本文所發(fā)現(xiàn)的蘆山MS7．0地震的異常信號都出現(xiàn)在震前一個月以內(nèi)的時間段．圖1中省略了陜、甘、青省區(qū)的臺站位置示意，主要原因是經(jīng)過資料跟蹤與分析，在四川北部的臺站沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常信號．這樣處理也使圖1更加清晰．

2觀測數(shù)據(jù)與異常信息的提取原則

電極的布設(shè)分別在東西、南北、北東（北西）方向采用兩道測道，一個為長極距測道，另一個為短極距測道，觀測曲線共有6條．長、短極距的布設(shè)方式首先可以識別電極噪聲．所示的電極布設(shè)方式中當電極1極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測道和北東測道的長極距觀測曲線中出現(xiàn)；當電極2極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測道和北東測道的短極距觀測曲線中出現(xiàn)；當電極3極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的東西測道和北東測道的長極距觀測曲線中出現(xiàn)；當電極4極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的東西測道和北東測道的短極距觀測曲線中出現(xiàn)；當電極5極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測道和東西測道的短極距觀測曲線中出現(xiàn)；當電極6極化時，其極化噪聲只在與其有關(guān)的南北測道和東西測道的長極距觀測曲線中出現(xiàn)．降雨時，有些電極埋設(shè)點會積水從而引起電極極化，有的電極極化噪聲幅度大，有的?。虼?，在信號選擇中首先排除的就是電極極化噪聲．

另外，在觀測臺站下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)均勻的條件下，當噪聲源在電極布設(shè)區(qū)域內(nèi)時，長極距信號和短極距信號比值差別比較大，有的極化方向會反向．但在臺站下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)呈非均勻狀態(tài)時就會對上述推斷產(chǎn)生較大影響，此時的情況較為復雜，必須用非均勻介質(zhì)模型加以解釋．利用地電場多極距觀測系統(tǒng)原理排除了由于各種原因引起的電極極化噪聲并確定觀測系統(tǒng)為正常觀測后，在觀測中有些臺站記錄到的異常信號具有一些典型特征，如矩形方波、梯形波等，這些信號基本上是人類工業(yè)活動所引起，如高壓輸電系統(tǒng)產(chǎn)生的信號．還有一些地電場異常信號屬于經(jīng)常性地出現(xiàn)而后續(xù)也沒有地震事件，可將其歸為噪聲．另外，還有一類噪聲，即地電暴信號，是由于電離層劇烈擾動引起的地電場劇烈變化，其出現(xiàn)時間與磁暴時間一致，并且基本上在每個臺都能同時記錄到，具有廣域性．因此，通過多臺對比和參考地磁K指數(shù)就可識別并排除這類噪聲．雖然在地電場觀測中記錄到了大量的異常信號，種類較多，但通過分析識別各種噪聲的特點，利用排除法將許多噪聲排除，這樣與地震有關(guān)的異常信號就會突顯出來．收集各種異常信號；通過地電場多極距觀測系統(tǒng)原理剔除電極極化噪聲；分揀出經(jīng)常出現(xiàn)的有規(guī)律的信號；分揀出雷雨時間出現(xiàn)的雷電信號；利用多臺比較和地磁K指數(shù)信息排除地電暴噪聲信號；統(tǒng)計分析剩余的信號集合與地震的關(guān)系；確定地震前的地震電信號．在識別和選擇地震前的異常地電場信號時，主要運用地電場的多極距觀測系統(tǒng)原理，該原理是基于測區(qū)地下介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)是均勻的條件上，但實際上許多臺站測區(qū)下方介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出非均勻的電性結(jié)構(gòu)特征，因此不同的臺站條件要具體問題具體分析．對電磁擾動觀測，它屬于超低頻（ULF）電磁觀測，其觀測頻率范圍為0．5—10Hz．對電磁擾動觀測資料的分析，由于沒有如上所述的地電場多極距裝置系統(tǒng)原理可以依靠，對電分量的電極極化問題還難以深入研究，但對磁分量的觀測依賴于磁傳感器，不存在電極極化問題．因此，對電磁擾動觀測資料的分析可采取上所述步驟，之外的所有步驟．通過上述原則利用排除法將許多噪聲排除，從而突出與地震有關(guān)的電磁異常信息．另外通過連續(xù)跟蹤與分析，針對全國104個地電場臺和少數(shù)可獲得電磁擾動觀測數(shù)據(jù)的臺站建立了特征曲線信息庫，用于對比分析．所謂特征曲線信息庫，就是根據(jù)上述7個步驟分揀和識別的異常信息的集合．由于其中樣本曲線多，信息量大，對于排除電極極化噪聲、地電暴噪聲、高壓電接地極信號、經(jīng)常出現(xiàn)的有規(guī)律的信號及雷電信號之外的信號，都進行MS＞3．0地震的標定和具有統(tǒng)計意義的確認，因而基于該特征曲線信息庫的分析與研究是較為有效的方式．

作者：馬欽忠方國慶李偉周江南單位：中國上海