李軍輝 李 琪 殷 煤 何 康 朱 亮
1)安徽省地震局,合肥 230031
2)中國地震局地球物理研究所,北京 100081
3)淮南市地震臺,安徽淮南 232011
電磁擾動作為地震前兆觀測的重要手段,在地震的短臨預(yù)測中發(fā)揮著重要的作用。在提取電磁擾動震前異常信息時(shí),首先必須研究其無震時(shí)段的變化規(guī)律及可能的影響因素,才能準(zhǔn)確判定異常的真實(shí)性和可靠性。淮南地震臺電磁擾動主要監(jiān)測淮南市300 km 范圍內(nèi)的地震活動,自觀測以來,該市周圍未發(fā)生中強(qiáng)地震,基本無小地震發(fā)生,因此該臺多年的觀測記錄為研究電磁擾動無震時(shí)段的變化規(guī)律提供了較好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),此外該臺的輔助觀測(溫度、氣壓等)為進(jìn)一步分析電磁擾動的影響因素提供了充分條件。
通過對淮南臺電磁擾動觀測數(shù)據(jù)的研究,得到結(jié)論如下:
(1)淮南臺電磁擾動觀測三個通道均具有明顯的日變規(guī)律:每天00:00~07:00 電磁擾動數(shù)據(jù)變化平穩(wěn),無明顯脈沖變化,07:00~22:00 數(shù)據(jù)及脈沖變化明顯增強(qiáng);22:00~24:00 又恢復(fù)平穩(wěn)變化。除與氣溫,氣壓等環(huán)境因素對比外,還與淮北臺的電磁擾動各通道變化作對比分析,結(jié)果顯示淮南臺電磁擾動的日變規(guī)律與人類的生產(chǎn)和生活等時(shí)間具有明顯的同步性和相關(guān)性,因此,綜合分析認(rèn)為淮南臺的電磁擾動日變化與氣溫、氣壓等因素?zé)o關(guān),主要受到環(huán)境噪聲水平的影響。
(2)通過對淮南臺2009-2011 年電磁擾動三個通道子夜均值(00:00~04:00)的傅里葉分析,結(jié)果顯示電磁擾動3 個通道具有365、183、122 天的主要周期,其中365 天的年周期振幅最大。第一、二通道的觀測值夏季高,冬季低,第三通道變化與之相反。
(3)統(tǒng)計(jì)顯示淮南臺電磁擾動3 個通道的子夜均值與溫度具有明顯的線性關(guān)系(圖1)。通過溫度對電磁擾動的影響實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示溫度變化時(shí),電磁擾動3 個通道測值出現(xiàn)同步的響應(yīng),理論計(jì)算與實(shí)際測量的變化幅度基本一致,從而進(jìn)一步證實(shí)了溫度變化對電磁擾動測值有明顯的影響,因此,認(rèn)為電磁擾動的年變化主要是受到溫度周期性變化的影響。
綜上所述,通過對淮南臺電磁擾動無震時(shí)段日變和年變規(guī)律及影響因素的研究,對電磁擾動無震正常時(shí)段的變化規(guī)律有了較明確的認(rèn)識,確定了影響因素,為未來震兆異常的識別和判定奠定了基礎(chǔ)。
圖1 淮南臺電磁擾動子夜均值隨溫度的變化及線性擬合(a 第一通道;b 第二通道;c 第三通道)