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地震中的父与子教学设计篇一
;【摘要】国外已经有研究表明地震前会出现电磁波异常现象,因此也有部分学者展开了利用无线电技术测试震前电磁辐射的变化,研究结果表明在地震前电磁辐射图谱的频率图较宽,这可以作为无线电发射及接收后制成对应的电磁异常检测装置,简单来说就是利用无线电技术来接收和地震有关的电磁信号,以此作为预警作用。
【关键词】无线电发射;接收电路;临震预报
无线电电子设备处于地震电磁辐射场内便可方便地接收到“震前异常信号”,这些“震前异常信号”将对无线电接收设备的工作状态造成干扰,于是就会表现出“异常情况”。因此,国内外有关地震前各类电器及电子设备遭受干扰以致不能正常工作的诸种怪异现象越来越多地被震区的人们所发现。本文在基于40m+1khz段无线电设计的前提下进行设计。
一、40m+1khz段无线电设计的基本要求
(一)可靠性
安全可靠是主接线的首要任务,保证无线电主接线供电可靠是基本要求。无线电主接线可靠性不是绝对的。
(二)灵活性
灵活性包括:操作的灵活性、调度的灵活性、扩建的灵活性。
(三)经济性
1.节省一次投资。如尽量采用轻型开关设备等。
2.占地面积少。由于本变电所是中心变电所,应尽量减少占用土地。
3.电能损耗小。电能损耗主要来自无线电,因此选择合适的无线电很重要。
二、35kv侧主接线选择
依据原始资料分析,35kv侧的出线负荷为4回,也可选择单母线分段接线和双母线接线两种方式。
由于35kv侧大多数负荷为ⅰ级负荷,有一个属于ii级负荷,对接线方式的可靠性要求较高,双母线接线相比于单母线分段接线可靠性和灵活性更高,但是不如单母线分段接线经济,所以考虑到35kv侧的电压等级不高,选择投资比较小的单母线分段接线方式。
依据原始资料分析,10kv侧出线负荷有9回,大多数负荷属于第ⅲ级负荷,少数属于第ii级负荷,可选择单母线分段接线和单母线不分段接线的方式。
由以上分析可知,由于第ⅱ类负荷的存在,要保证负荷供电可靠性,所以不能采用单母线接线,而单母线分段接线供电灵活性和可靠性比较高,并且在经济性较好,所以综合以上情况选择单母线分段接线方式。
三、确定无线电的调整方式
目前市场上无线电的调整方式,主要是通过调节无线电的分接头,一般分为5个档位,通过变换一二次绕组接线的变比,来改变二次电压输出,从而达到调整的目的。目前无线电的调整方式主要有两种:一是停电调整,它称为无载调节,成本低,但电压调整范围仅为5%左右,另一个是负载可调,它称为负荷调节压力,电压调节范围可达30%,但成本略高。
考虑到该无线电使用范围在变电站内,因此,选择负荷调节方式,在无法阻止用户的能力的情況下,进行输出电压的控制。除了考虑到正常运行方式,还应考虑到非正常运行方式下无线电设备的情况。在线路发生短路故障时,线路、设备会通过很大的故障电流,对于无线电设备而言,会产生明显的电热效应。首先,电热效应产生的电动力会对设备的机械特性产生影响,会考验设备的机械特性;其次无线电设备温度的持续上升,长期运行下去会对无线电设备的绝缘性造成损。
对于无线电而言,电站中性点接地方式十分重要,目前我国电力无线电的中性点接地方式主要有三种:大电阻接地、小电流接地和大电流接地方式。近年来我国电力工业的发展,详细地介绍了无线电的接地方式,按照相关规定,一般无线电选用大电流接地系统或小电流接地,也就是说,直接接地,所以在这个设计中,无线电接地方式为直接接地。
可以保证故障相的继电保护装置能迅速跳闸,使故障及时隔离,使系统设备的过电压时间短,同时,它可以大大降低整个无线电的平均成本。在综合考虑周边自然环境、负荷条件和无线电运行方式的基础上,本次实验的2台主无线电选用sfsz-250000/220型,连接组采用ydn11型。
四、小结
本文提出了电路设计方案,虽然简单但很实用,希望在地震预测中保护人的生命和财产。可以预见如果能成功找到震前异常电磁场与电磁波的报警的方法,再形成一个全球综合监测系统,必将推进震前临震预报器科学研究和地震预测的产生与发展。
参考文献:
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(一)灾后重建中的主要土地供求矛盾
1、农村灾民居住房屋重建用地矛盾
汶川特大地震对成都市造成了较大的影响,其中,都江堰市、彭州市、崇州市和大邑县等地受灾严重。截止6月3日不完全统计,全市因灾倒塌房屋102.97万余间,受损房屋339.6万余间。主要受灾区域在农村地区,尤其是山区,灾后农村居民安置与居住房屋的恢复重建任务十分艰巨。在农村灾民居住房屋的修建过程中,如果均能在原址重建,则不存在居住房屋建设的用地问题,但实际情况是,除了一部分能够在原址重建的房屋外,大量房屋原址由于山川地形的改变而已经灭失,或者原址本来就处于地震灾害或次生灾害的潜在危险区域,而必须另行选址或异地重建,这就使得居住房屋重建中的土地供给矛盾突出起来。因为,在现行土地政策中的“占补平衡”原则下,一些已经消失,或完全不能复耕为农业用地的居住房宅基地,将无法获得在新址重建的房屋建设用地指标。另外,一些涉及跨区域的异地移民安置重建还涉及对接收地的用地指标补偿的问题。这些情况都将使居住房屋重建的用地矛盾突出起来。而这个问题如果不能得到解决,将直接影响灾后重建的进程。
2、农村产业恢复中的用地矛盾
此次大地震使成都受损农田及农作物播种面积达63.52万亩,损毁林地40.8万亩;67座水库出现不同程度险情,渠道损毁100公里,受损832公里,550座提灌站受损,约30公里防洪堤毁坏;172处乡村供水站受损,受损管网达2400公里,69万人饮水受到影响。一些农田由于地形地貌的改变而无法复耕,一些山区由于自然条件的恶化和道路、供水等基础设施的严重破坏而必须在相当时期内进行封山修养,以逐步恢复原有的自然生态环境。这些情况都构成农业产业用地的实际损失,因而必须对原有农业产业用地指标分配进行调整。同时,在地震中失去承包地的农户也必须重新得到新的承包地,以解决他们的长期生计问题和获得生产自救能力,这势必会引起农村原有土地承包格局的调整,有可能引起新的土地分配矛盾。
解决因土地损毁而产生的农业产业恢复与发展中的瓶颈制约问题,仅仅依靠对损毁土地的修复复耕是不够的,因为有相当一部分损毁土地已经不具备修复复耕条件,这部分土地是农业用地的不可逆转的损失。因此,还必须着眼于对现有农业用地的集约化的利用,通过提高土地利用率和产出效率来弥补这种损失。而建立“农业产业科技示范园区”将是一条切实可行的路径。通过建设“农业产业科技示范园区”,不仅能通过资本、技术等与土地资源的高度融合而提高土地产出效率,为灾区农业产业的恢复发展提供基础更高的平台,同时,建设农业产业科技园区过程中的土地经营的市场化运作模式,以及其中涉及的农村土地产权关系的调整方式等都将为更大范围的城乡统筹中的农业产业发展提供经验。
3、城乡基础设施恢复重建的用地矛盾
此次大地震对灾区的基础设施的破坏是极其巨大的,成都全市供水设施受损417处,供水管网受损8748.1公里;国道、省道及县乡道路多处阻断,道路受损2535.5公里,505座桥梁开裂受损,小渔洞大桥垮塌。在农村,大量的生产建设的基础设施也遭到相当大程度的破坏,有67座水库出现不同程度险情,渠道损毁100公里,受损832公里,550座提灌站受损,约30公里防洪堤毁坏;172处乡村供水站受损,受损管网达2400公里,69万人饮水受到影响。一些基础设施的恢复重建需要重新选址,比如道路、桥梁等的改建,一些设施出于增强抗灾能力和提高设施运行功能的考虑,可能需要扩大用地规模和范围,如水库、水渠的加固、扩建等。这些都构成了基础设施恢复重建中新的用地需求,在相当程度上是原有用地指标调剂所无法完全解决的。
4、工业产业恢复与发展的用地矛盾
据初步统计,成都全市工业企业受损4057户,经济损失276亿元。因企业停产造成间接经济损失129亿元,重灾区的停产损失为60亿元,波及区的停产损失为69亿元。相对来讲,由于成都工业企业大多集中在城市或城郊地区,其土地灭失的情况并不严重,工业产业的恢复主要是厂房、设备等修理重建,因而既有工业产业的恢复重建的用地矛盾并不突出。但对于重灾区而言,灾后重建是一个长期的艰巨任务,工业产业的发展是维系灾区重建的可持续发展的重要力量。灾区工业产业必须在原有基础上得到更大的发展,才有可能为重建中提供持续的不断增强的财政支持,才能为灾区劳动力的转移安置提供有利的条件。而灾区的工业产业的发展需要获得相对较大的`工业用地指标规模,这也会产生新的灾区工业产业恢复与发展中的用地矛盾问题。
(二)城乡统筹是解决灾后重建中土地供求矛盾问题的根本路径
、安全性和环保等指标甚至超过了城市中的一些商品房,这些农民集中居住房在此次地震灾害中均经受住了考验。这说明,政府对农民的集中安置对于建造农民安居房屋不仅是有效的,而且也是可行的。成都市在修建农民集中居住房方面规划、资金筹集、修建等方面的经验将对农村灾区安居房屋的建设提供宝贵的经验并进一步发挥作用。
成都是四川的省会城市,其经济发展水平和城市化程度在四川全省首屈一指,在灾后重建中理应在全省的抗震救灾中充当主要力量的角色。在灾民异地安置方面,成都有能力为其下辖受灾区市县的灾民的移民提供条件,甚至也有能力为全省范围的灾民异地安置提供相应的条件。成都市在工农业产业发展方面的资金、技术、人才等方面的优势,将在成都市乃至全省的工农业产业灾后恢复与发展中发挥重要作用。
但此次大地震涉及范围、破坏程度等在我国都是空前的,成都市不仅面临着其下辖的都江堰、彭州、崇州、大邑等区市县的繁重的灾后重建任务,还需要为四川其他重灾区提供重建支持。仅靠成都自身的力量独立解决灾后重建中的各种矛盾问题则明显不足,一些问题,如灾民异地安置中的用地指标调剂、基础设施重建与工农业产业恢复与发展中新增用地指标的落实等问题,还需要依靠党中央国务院通过全国范围内的城乡统筹来加以解决。在解决重建过程中的用地矛盾问题上,中央在统筹城乡中的土地政策对成都的适当倾斜是十分必要的。
1.建议国务院及有关部门核减成都市耕地保有量和基本农田保护面积;允许成都市在市域范围内实行集体建设用地减少与城镇建设用地增加挂钩的原则,统筹安排使用集体建设用地。
2.增加产业发展用地指标。加强产业发展是灾后重建的重中之重,加强产业发展规划,合理引导产业发展,才能保证灾区人民的安居乐业。建议国家在资金和土地两方面支持成都建设产业集中发展区,如设立20平方公里的“国家级农业科技示范园区”,以促进灾后现代农业的新发展;设立25平方公里的“国家级产业转移中小企业发展示范园区”,通过发展劳动密集型产业,以增加就业岗位,缓解灾后的就业问题。
3.提供灾民异地安置和城镇体系重建用地。这次大地震使不少城镇需要整体搬迁或并入安全城镇,一些县级城市需要重新规划新城建设,部分灾毁严重的乡镇需要异地重建,接纳灾害移民和生态移民的乡镇需要适当扩建。据初步统计,成都市需新增城镇建设用地100平方公里,其中都江堰新城40平方公里,重灾乡镇易地重建40平方公里,接纳灾害移民和生态移民的城镇扩建20平方公里。
4、供给灾区功能规划和产业调整用地。建议国家支持成都的主体功能区规划和工业集中发展区整合,为工业集中区、工业发展战略后备基地、农林牧产品生产基地和加工基地、综合保税区和保税物流园区等的用地指标,帮助成都发挥特大中心城市的集聚和辐射功能,带动整个四川省的灾后发展。
2、建立国务院地震灾区移民行政管理机构,负责全国范围地震灾区移民安置工作的管理和监督。县级以上地方人民政府负责本行政区域内地震灾区移民安置工作的组织和领导;省、自治区、直辖市人民政府规定的移民管理机构,负责本行政区域内地震灾区移民安置工作的管理和监督。
在目前情况下,国务院和各级地方政府的水利水电工程移民行政管理机构可以承担起地震灾区移民管理工作的职责。
3、地震灾区移民规划大纲应在国务院移民管理机构的指导监督下,由省及以下的各级地方政府移民管理机构根据(1)以人为本,保障移民的合法权益,满足移民生存与发展的需求;(2)顾全大局,服从国家整体安排,兼顾国家、集体、个人利益;(3)节约利用土地,合理规划工程占地;(4)可持续发展,与资源综合开发利用、生态环境保护相协调;(5)因地制宜,统筹规划的原则编制施行。
4、依法批准的地震灾区移民建设项目的用地,应当纳入项目所在地的土地利用总体规划。移民建设项目核准或者可行性研究报告批准后,项目用地应当列入土地利用年度计划。属于国家重点扶持的移民建设项目,其用地可以以划拨方式取得。
5、在《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》中征地补偿标准的基础上,适当提高标准,以培育移民的自我发展能力。征地补偿费用应在中央和地方各级政府之间合理分担。
地震中的父与子教学设计篇三
;摘要:在探索震前地磁每日一值空间相关异常机理的基础上,利用2008—2018年130个台站地磁场数据计算地磁场总强度f每日一值一阶差分在空间上变化的不同步现象,并提取震前地磁异常。结果表明:当地磁场总强度f逐渐增大这一趋势变化出现不同步现象时,研究区内一阶差分值全正或者全负的正常状态会被打破,从而导致区域内出现各台站f每日一值一阶差分正、负值台站分布较为集中的现象,且正、负值台站之间出现明显的异常分界线(0值线),通过异常与对应震例统计,发现该异常发生后8个月内在0值线300 km附近有发生5级以上地震的可能性。
关键词:地磁异常;地磁场总强度;一阶差分;前兆异常
0引言
地震的孕育和发生是一个复杂的过程,伴随这一过程产生的电磁现象也极其复杂。国内外学者研究发现许多关于地震引起地下电导率变化的实验和野外观测结果(nagata,1972;brace,orange,1968;barsukov,1972),这些结果引导人们研究地震的感应磁效应现象(中国科学院地球物理研究所第十研究室二组,1977;祁贵仲等,1981)。在相关系数异常提取方面,前人利用华北地区若干台站资料、以局部地区地磁场空间相关性的分析为基础,重点讨论了“空间相关法”,并通过该方法及相关震例讨论了震磁效应的有效性(中国科学院地球物理研究所第十研究室一组,1977);林美和沈斌(1982)认为相关系数法是日变形态的一种发展,在地磁日变曲线产生畸变时,相关系数法更显优越性,且验证了该方法应用于地震预报有一定的实际意义。在异常的定量研究方面,杜安娜和宋若薇(1982)发现1976年唐山7.8级地震前出现了相关系数低值异常,该相关系数异常量超过2.5倍均方差;1991年大同5.8级地震发生后,曾小苹等(1992)发现在震中约220 km内的地磁垂直分量z在震前3个月和5天有明显异常。后续其他学者在利用空间相关系数提取地震地磁异常时,也进行了许多的研究和验证,针对不同地区提出了对应的指标,并累积了许多的震例(冯志生,王建宇,1998;贾立峰等,2017;李鸿宇等,2017,2018)。在异常机理方面,杜安娜(1998)应用空间线性相关法对武定、丽江地震进行了预报分析,认为在这2次地震孕育过程中,在地应力的作用下,通海、西昌、成都等地磁台附近岩石电导率发生变化;赵凌强等(2015)对2013年甘肃岷县漳县ms6.6地震孕震环境探讨中认为松潘—甘孜地块和陇西盆地对西秦岭造山带形成挤压、阻挡作用,其能量可能通过西秦岭造山带中上地壳的高电阻构造传递,被临潭—宕昌断裂带附近低阻带所吸收,当这种从南向北挤压和阻挡持续作用超过该地区介质的应力临界值时,该区临潭—宕昌低阻破碎带显示出了不稳定性而发生形变,导致该区附近的高电阻特性的岩石产生破裂或层间滑动,进而发生了岷县漳县地震。而高电阻特性的岩石产生破裂或层间滑动必然造成岩石电导率变化,从而导致感应磁场发生变化。因此,地磁场记录到观测值除正常磁场外还包含了这一部分异常变化,这也是震前地磁场异常信号产生的根本原因。
众多研究成果证明每日一值空间相关系数确实能提取震前地磁异常,但缺少绝对标准的台站作为参考台,计算结果会有一定的误差,导致在异常分析判别中对异常台站的选取有较大的困难和人为主观性。追溯源头,每日一值空间相关系数的降低其实是参考台站和计算台站的同步趋势变化被打破所导致,即参考台不变的情况下,计算台站数据在正常基础上有所上升或者下降,这种变化可通过一阶差分表现出来,且不用涉及到参考台的选取。张素琴等(2015)利用2010—2014年我國地磁台网100多个台站的地磁场总强度f子夜均值逐日差值,研究其空间变化趋势时发现,当逐日差值在小区域内异于周围大趋势增减变化的18次变化中,共有16次异常与其后几天到半年内该区域发生的地震有很好的对应关系。这也说明逐日差值法在震前地磁信号处理中有一定的效果。
1.1资料选取
本文研究区为中国大陆区域(75°~129°e,19°~50°n),以各台站仪器记录数据的连续性和稳定性较好为条件,从地磁台网范围内,选取130个台站(图1),其中配置fhd质子矢量磁力仪的台站共80个,配置gsm19fd的台站共3个,配置gsm90f1的台站共22个,配置m15的台站共25个。
本文采用的数据为2008—2018年130个台站记录的世界时16~20时(地方时0~4时)地磁场总强度f整点值的均值数据。由于夜间地磁场受空间磁场影响和环境干扰相对较小,其变化比其它时段更为稳定,每个整点值均为该整点值前后5 min的分钟值均值,再取16~20时的整点值的均值能够保证数据的稳定性,且可避免干扰和计算量过于冗繁。若有缺数,则将该天标为缺数,该天的实际参与计算的台站是130减去缺数台站数,若当天缺数台站过多,其结果视为无效。
1.2f每日一值一阶差分计算
地磁场由稳定磁场和变化磁场组成。f夜间每日一值的逐日变化基本可以反映出地磁稳定磁场数十年甚至上万年的长期变化,且在一定的空间范围内有很好的相关性,即同步变化现象。变化磁场反映的是地磁场的短期变化现象。地震地磁异常可导致2个台站之间的f每日一值空间相关系数下降,这种现象即为地磁短期变化所引起。相关系数的降低是由各个台站记录到的地磁数据不同步变化引起的,该现象可从f每日一值一阶差分上进行提取,从而提取地震地磁异常信号。即正常情况下区域地磁场是同步变化的,f每日一值一阶差分值应为同正或同负,当出现磁异常时,f每日一值一阶差分值正、负可能会同时出现,且正、负值区域间有明显的现象分界线。
本文利用2008—2018年f的每日一值(世界时16,17,18,19,20时的整点值数据的均值)进行一阶差分计算,获得前后两日之间f的差值为:df=f(t2)-f(t1)(1)式中:f(t2)为观测日期t2的f(世界时16,17,18,19,20时的整点值数据的均值)的值;t2=t1+1;异常日期以f(t2)日期为准。
2计算结果及震例分析
2.1研究机理
地磁主磁场长期变化的时间特征可由长期变时间谱看出,其时间尺度为数十年甚至上万年(徐文耀,2003)。f的长期变化是相对较稳定且缓慢的,王振东等(2017,2019)利用chaos-6和igrf-12模型对2010—2016年14个地磁台站的观测数据描述的f都呈现逐渐增大趋势。而f夜间每日一值的逐日变化基本可以将这个近似于线性增大的长期变化反映出来。因此,正常情况下,研究区内磁场趋势上升/下降时,各台站f每日一值一阶差分为正/负值。只有当研究区内局部干扰源对磁场产生影响、导致区域内部分台站磁场变化不同步时,各台站一阶差分值才会出现正、负值同时出现。当正、负台站相对集中,将研究区在空间上划分为2~3个区域时,说明有较大电流通过该区域,导致磁场发生有规律的变化,即为f每日一值一阶差分异常。本文以2013年5月19日各台站f每日一值一阶差分df为示意做等值线图,从图2可见,df在35°n左右以北为正、以南为负,正、负值台站间有明显的分界线(0值线),且将空间区域划分为2个区域,就是本文所研究的地磁场总强度f每日一值一阶差分异常现象。该异常出现后的64天和211天,在df的0值线附近分别发生了2013年7月22日岷县6.6级地震和2013年12月16日湖北巴东5.1级地震。
df的0值线出现是由于0值线两侧台站df变化不同步所致。为看清这种变化细节,笔者取0值线两侧的乌鲁木齐—拉萨、银川—邵阳、锡林浩特—泉州等3组台站(图2中黑线所指台站)的df数据进行分析研究,其2013年5月7—29日的逐日变化曲线如图3所示。从图中可以看到,各台站df在0值附近有轻微波动,且基本同步。5月19日,乌鲁木齐、银川和锡林浩特台df同为正值(红点),均位于df正值区,而拉萨、邵阳和泉州台df同为负值(蓝点),均位于df负值区。但如果不进行正负标识,仅从图3很难看出这种差异,这也是绘制空间等值线的原因。
研究区内各台站df出现变化不同步的现象,那么各台站在日变化上必然是有所差别的。因此,取2013年5月17—20日乌鲁木齐—拉萨、锡林浩特—泉州2个台站对的地磁场总强度f日变化分钟值(去均值)曲线(图4)进行详细分析,乌鲁木齐、锡林浩特台位于0值线北侧,拉萨、泉州要位于0值线南侧。从图4可以看到,5月17日和20日世界时16~20時(图中黑框)2个台站对数据基本重叠,而18,19日数据重叠效果较差,变化不同步,导致19日df在0值线两侧出现一正一负的现象。
表1为2013年5月18—20日所选乌鲁木齐—拉萨、银川—邵阳、锡林浩特—泉州3个台站对的df数据,18日6个台站df均为负值,20日均为正值,而19日位于0值线北侧台站df为正,其南侧台站df为负,与图4中展示的结果一致,但更为清晰。19日的df是利用19日数据减去18日数据获取的,且18,19日磁场数据小于17和20日同时段数据(图4),因此综合分析认为18,19日有附加磁信号,对0值线南侧磁场的削弱效果大于其北侧,造成区域出现一阶差分异常现象。此外,涉县—信阳、兰州—成都、湟源—道孚、泾阳—钟祥等台站数据亦出现同样的现象,但由于这几个台站对距离0值线较近,其一阶差分异常现象没有图4所展示得明显。
2.2异常与地震对应结果
异常和震例统计中,时间上,以8个月为期,异常出现后最短发震时间为0天,最长为240天。考虑到8个月时间覆盖期较长,且根据统计结果发现有震异常中6个月内发震数占总发震数目的73%,是一个较为合理的占比,因此认为发震优势时段为异常出现后6个月内。地点上,结合磁异常震例分析认为距0值线300 km较为合适。震级上,由于地磁场变化具有区域效应,小震对地磁场影响较小且磁场变化混乱,因此对震级选择较高,以105°e为界限,不同地区震级范围分别为:大陆东部ms≥5.0地震、大陆西部及国界周边ms≥6.0地震、台湾地区ms≥6.5地震。幅度上(正值台站差分均值减去负值台站差分均值),对当日1~4 nt df幅度值进行详细分析发现,小于3 nt时一阶差分等值线紊乱,大于3 nt空间上无变化,但提取异常天数急剧减小,因此幅度以3 nt为标准。
按照以上判据标准,统计研究区2008—2018年共4 017天内,满足判据的df异常共有174组,占总天数的4%,排除57组负值台站分布散乱未能找到明显分界线的天数,共有117组满足时间判据标准,仅占总天数的3%,说明此现象不是频繁出现的。117组异常中,在异常出现后8个月内有满足震级和距离判据标准的地震发生有96组异常,异常和地震的对应率为82%。满足判据标准的地震共90次,55次地震前有df异常现象出现,漏报地震35次,漏报率为39%;大陆区域满足判据标准的地震共51次,漏报地震12次,漏报率为24%;有异常对应的55次地震中,仅有6次地震为海域地震,占报对地震总数的10%,其余异常对应地震发生于中国大陆区域或者国界附近。这是由于大陆区域台站分布相对密集,对此信号捕捉能力较强,而海域仅沿海台站对其有指示意义,对信号的捕捉能力较弱。
2.3震例分析
挑选具有代表性的几个异常震例进行详细分析,包括2008年5月12日汶川8.0级地震、2016年7月31日广西苍梧5.4级地震、2018年9月12日陕西宁强5.3级地震,对震前f每日一值一阶差分异常现象进行分析。
(1)2008年4月4日中国大陆地区出现f每日一值一阶差分正、负值台站分布较为集中的现象,正、负台站分界线(0值线)大致为nw—es走向,如图5a所示。2008年5月12日及2008年11月10日在分界线边缘分别发生汶川8.0级地震和青海海西6.3级地震,2个地震震中均位于分界线附近300 km的范围内,发震日期距离异常日的天数分别38天和220天。
(2)2016年4月3日中国大陆地区出现f每日一值一阶差分正、负值台站分布较为集中的现象,正、负值台站分界线大约为南北转东走势,东南部地区一阶差分为负值,其余地区为正值,如图5b所示。2016年7月31日广西苍梧5.4级地震震中位于正、负分界线上,且分界线两侧一阶差分正、负值台站均匀分布,发震日期和异常日间隔为94天。
(3)2018年7月14日中国大陆地区出现f每日一值一阶差分正、负值台站分布较为集中的现象,正、负台站分界线(0值线)在中纬度地区呈w型走势,且0值线两侧一阶差分正、负值台站均匀分布,如图5c所示。2018年9月12日陕西宁强5.3级地震震中位于0值线边缘,发震日期距离异常日天数为60天。
3讨论
地磁场总强度f每日一值一阶差分异常现象并不是频发现象,仅占研究总天数的3%;异常现象发生之后0值线附近确实有满足判据标准的地震发生,报对率为82%;陆地漏报率远远小于全区漏报率,主要是因为所选地磁台站均在陆地,对陆地指示意义更明确。因此分析认为震前的地震地磁异常信号确实能通过f每日一值一阶差分表现出来。
f每日一值一阶差分法是一种中短期预测方法,时间上从以8个月为异常有效期的发震结果统计发现,异常出现后6个月内发震居多,占报对地震总数的73%,但无法做更精确的时间判断。地点上,0值线虽然对未来的发震位置具有较强的指示意义,地震一般发生在0值线附近300 km左右范围内,但由于0值线较长,因此需要结合其他前兆手段,才可详细分析地震发生在0值线的具体位置。震级上,由于磁场本身就是存在较小波动,小震产生的磁异常现象在这种波动下会被淹没,难以辨别。因此,此方法所指示地震的震级相对较高,且地震震级与0值线走向和长短没有明显的对应关系。
在震前确实存在磁场在不同区域的不同步变化或变化量不一致的现象,说明同一天在外空磁场差别不大的情况下,不同区域磁场的不同步变化极有可能是受到地下磁场局部变化所导致。由于地下电性结构变化导致产生的感应磁场有所变化,从而叠加在地磁场上,导致f每日一值一阶差分出现异常。也可能是异常当日0值线附近有感应电流通过,该电流产生的磁场对0值线两侧磁场产生的影响不一致,从而导致了0值线两侧异常现象出现,而电流的出现亦由地下电性结构变化所致。因此,该异常现象是震前地下电性结构不同步变化的一种反应。
由于地磁场受空间天气的干扰,如磁暴会导致地磁场发生剧烈的扰动现象。虽然磁暴对地磁场的扰动现象在地磁水平分量上表现更为明显,但地磁场每一个分量之间都有着必然的联系。因此,我们还对异常前后两日磁暴指数dst进行了统计分析。結果表明,f每日一值一阶差分异常现象和磁暴并没有直接的联系,对研究结果无影响,因篇幅较长,文中没有再进行详细列举。
4结论
(1)当地磁场总强度f逐渐增大这一趋势变化出现不同步现象时,研究区内一阶差分值全正或者全负的正常状态会被打破。
(2)区域内出现各台站f每日一值一阶差分正、负值台站分布较为集中的现象,且正、负区域间有明显的分界线(0值线),为地震前兆异常。
(3)异常发生后8个月内,0值线300 km附近有发生5级以上地震的可能性。
参考文献:
徐文耀.2003.地磁学[m].北京:地震出版社.
pan ying1,qian geng2,yao xiuyi3
(u earthquake agency,nanjing 210014,jiangsu,china)
( earthquake agency,wuhan 430071,hubei,china)
of financeand economics,kunming 650221,yunnan,china)
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