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河北省流动地磁观测异常特征分析

更新时间:2016-07-05

0 引言

流动地磁观测作为地磁观测手段之一,是应用高精度磁力仪在监测区域进行高密度布设。其是对区域定点地磁观测台网的有力补充,可以较好地从面上反映出局部地区地磁场的变化信息[1]。研究局部地区地磁场在地震前的空间分布和时间变化特征,对分析研究该区域地磁场的变化有重要的意义。本文运用监测区域内28个流动地磁测点的F测值和δF为信息源进行分析,进而探讨河北地区流动地磁场变化特征与地震的关系。

1 河北流动地磁测量概况

河北省流动地磁观测始于1973年,现有区域监测测点网络两个(图1):“华北环流动地磁观测测网”(简称“华北环”)和“冀豫环流动地磁测网”(简称“冀豫环”)。 “华北环”有石家庄、沧州、唐山、北京、张家口、廊坊等14个测点,其地处华北地区,包括太行断裂、燕山沧东断裂等。该测网监视着京津唐张地区的地震活动,为全国重点监测区;“冀豫环”主要有邯郸、安阳、大名、南乐、内黄、邢台、林县、涉县、武安共14个测点,其主要构造带有磁县、大名、紫山—鼓山断裂等,该测网每年两期。河北省流动测量目前使用美国G-856型质子旋进式磁力仪。

图1 河北省流动地磁测点分布示意图(三角形符号代表华北环测点,圆形符号代表冀豫环测点,五星符号为通化及对比台) Fig.1 Distribution of mobile geomagnetic observation stations in Hebei province

2 资料处理情况

地磁场是由各种不同起源的磁场叠加而成的。就观测频段范围而言(磁场变化频率小于分钟),观测数据所描述的主要磁场成分包括:(1)外援变化磁场,其源为磁层和电离层电流体系;(2)地球主磁场及长期变化,其源为地球液体外核的磁流体动力过程;(3)岩石圈磁场,其源为岩石圈物质的感应磁化强度和剩余磁化强度之和,其分布和时间变化受岩石圈物质磁化率参数、地质构造及其运动历史、岩石圈温度和应力状态等的控制[2]

地震监测预报的研究对象为岩石圈磁场的时空分布变化异常,因此需要对观测数据进行处理。通过对地磁场成分进行逐层剥离,剔除其他地磁场成分,以期获得监测区域岩石圈磁场的空间分布及时间变化信息。

测量数据的处理过程:

(1) 日变通化

借助日变站同步观测资料,将各野外地磁测点测值统一归算到同一时刻值。通过地磁日变通化降低或消除地磁观测数据中所包含的地磁短周期变化及地磁日变化(Sq)成份。为消除流动地磁观测数据包含的地磁场日变化等外源场成份,以测距点最近距离为原则,采用单台参照法,利用观测区及周边地磁台站连续观测分钟值,对野外观测数据进行日变通化改正。本测区两测网的日变通化站同时作为测网的对比站(参考基准点),分别设于磁测环境良好的顺平台、红山台。其中顺平台测点为华北环的通化台及对比台,红山台测点为冀豫环通化台及对比台。通化日为观测周期内磁情变化相对最平静日,通化零时为北京时00:00—03:00。

在授精前需要做好相关的饲养管理,输精后的饲养管理也尤为重要。如在输精后5~8 min时,可为母牛注射一定剂量的催产素,可使受胎率提高25%。在输精后当天也可以注射50万U的维生素A,这对提高母牛的受胎率也有很大帮助。有些母牛自身体质较差,受胎率不高,这时也可以人工注射一些激素完善母牛的各项机能,较为常见的是注射新斯的明注射液,可有效提升母牛的卵巢机能,提高母牛配种后受孕率[3]。

(2) 对比差值

通过计算测点与对比点通化值的差值,突出两点间内源场的差异,从中提取震磁信息。

3 流磁异常特征分析

3.1 测区地磁场总强度测值的时序变化

研究1986年1月—2009年12月“华北环”测区部分测点的F通化值时序变化过程(图2),从中可以看到该时段测区地磁场的变化过程具有如下特点:

图2 “华北环”流动地磁观测点F观测值的时序变化图 Fig 2 Time series change of F value from mobile geomagnetic observation stations in North China rim

(1) 各测点地磁场总强度的变化过程同步性良好,体现了地磁场长期变化在局部空间具有一致性和相关性。

(2) 1986—2009年测区地磁场总强度的主要变化过程可分为三个阶段:① 1986—1998年,F值呈稳定的准线性上升变化,平均年变率约为26 nT/a;②1999—2005年,F值缓慢下降,平均年变率约为-5 nT/a;③2006—2009年,F值平缓上升,平均年变率约为3 nT/a。F值的变化过程与解用明等[3]利用台站磁测资料得到的地磁场长期变化过程基本一致。

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第一个方面,投放时要关注幼儿的实际操作,及时调整,保证趣味性。在进行益智区游戏材料投放时,有些时候并不是所有的游戏都会赢得幼儿的喜欢,引起幼儿的兴趣,教师应该时刻关注幼儿在进行游戏时的状态,一旦出现幼儿失去对游戏材料兴致的情况,教师应该及时调整游戏材料,调整成幼儿感兴趣的模式。幼儿的注意力集中的时间短,容易分心,而益智游戏相对较为安静,如不能保证趣味性,很容易导致幼儿注意力的转移,难以保证幼儿较长时间进行游戏。因此,益智游戏材料的投放一定要内容丰富、生动、多样、新颖,这样才能吸引幼儿的注意力,充分调动幼儿的积极性,引导幼儿的智力开发。

(3) 1998年1月10日尚义6.2级地震、2006年7月4日文安5.5级地震是近年来网区内震级最大的地震,均出现在F值转折变化时期。由此可见,F值的转折变化可能与地震的发生存在一定关系。

3.3.1 典型震例分析

从图2中还可看到,相对于几至十几nT的震磁信息量,地磁场无论本身的绝对值还是相对变化量值均远远超出该幅值范围,因此相对于震磁信息而言,地磁场本身是一个强干扰背景场,若要从中提取震磁异常信息,必须对地磁场本身正常变化采用适当的数学物理方法进行消除。

3.2 测区F测值的空间分布状态

2.1.2 冠高 冠高指从分枝点往上到上冠线的垂直高度。2015年4种立体栽培模式油用牡丹冠高基本持平,2016年4个模式的冠高均高于2015年,其中,油用牡丹-香椿套种模式和油用牡丹单一种植模式的冠高大幅提升。

(1) 两测区的F值基本沿纬向分布,由低纬度区向高纬度地区递增,总体与全国地磁场分布特征一致。

(2) 两测区均有测点位于局部磁异常区,如“华北环”中白家疃、阳原测点位于正异常区,涞源测点位于负异常区;“冀豫环”中部(113.9°~114.4°E,36.4°~36.8°N)存在显著正异常区(内有阳邑、武安、东固义测点),而南乐、安阳测点则位于负异常区。

图3 两测区F测值空间分布 Fig.3 Spatial distribution of F values from the two-surveying areas

3.3 震磁异常特征讨论

(4) 各测点地磁场长期变化并不完全一致,其变化速率存在一定差异。如1999—2005年内,怀来测点F值下降速率明显高于其他测点,而芦台测点则低于其他测点。

震磁信息在地理空间上的分布具有区域性强、流动地磁测网测点空间分布密度相对较大的特点,因此有利于捕捉震磁信息[4]。通过结合震例对测区通化差值变化过程的初步探讨,发现一些中强震例前相应地区测点曾出现较为明显的异常变化过程,与地震的对应关系较好。具体讨论如下:

罗爹爹说:“那也比现在的强吧?起码对穷人好吧?土改的时候,干部住在我屋里,一样喝稀饭吃咸菜。县长骑个自行车,说下地就去扯棉花。城里来的大哥,还不是当官的,跟我硬是睡一张床。”

(1) 1988年7月26日丰南4.9级地震(118.08°E,39.57°N),距震中最近的唐山测点δF震前持续大幅上升,临震转折下降,具备突出的异常表现。1991年5月30日唐山5.6级地震(118.27°E,39.68°N),震前唐山测点δF已连续3期呈持续上升变化,表现出一定的趋势性异常[图4(a)]。

(2) 1989年10月19日山西大同6.1级地震(113.82°E,39.95°N),震前天镇、张家口测点δF持续两期大幅上升,转折下降过程中发生地震[图4(b)]。

(3) 1994年12月23日怀来4.3级地震(115.55°E,40.47°N),震前怀来测点δF曾持续4期快速下降,在转折点发生地震,表现出突出的异常变化过程[图4(c)]。

通过研究“华北环”和“冀豫环”两测区的F通化观测值(“华北环”通化时间为2009年12月14日21时,“冀豫环”的通化时间为2009年10月5日21时)空间分布状态(图3)可以看出:

(4) 1998年1月10日张北-尚义6.2级地震(114.3°E,41.1°N),震前张家口测点δF大幅上升,在转折下降过程中发生地震[图4(d)]。

(1) 较明显的震前异常一般多出现于震前1~2年时间;

(6) 2003年4月24日天津宁河4.7级地震(117.65°E,39.35°N),芦台点δF曾连续多期出现下降变化过程[图4(f)]。

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图4 地震前测点δF时序变化 Fig.4 Time series change of δF before the earthquakes

从上述震例讨论中可知,通过通化差值方法提取的震磁异常具有如下特点:

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(5) 1998年4月14日滦县4.4级地震(118.47°E,39.68°N),震前与其相距最近的唐山、芦台测点δF同步出现“连续大幅上升—临震大幅转折下降”的异常变化过程[图4(e)]。

(2) 震磁异常表现出较强的区域性,出现明显震磁异常变化的测点多集中于地震震中附近;

(3) 多数测点δF值存在“连续大幅上升-临震大幅转折下降”的异常变化过程;一些测点在持续大幅变化的过程中发震。

此外,在其他部分地震发生前,尽管相应测点的趋势性异常变化过程不突出,但震中位置的δF空间变化分布具有一定的特点,有一定程度的空间异常表现,如1988年3月至6月,网区δF中、东部呈现下降变化,1988年7月23日阳原5.0级地震(114.22°E,40.08°N)、1988年7月26日丰南4.9级地震(118.08°E,39.57°N)、1988年8月3日滦县4.6级地震(118.65°E,39.6°N)震中均分布于δF局部下降区极值区附近(图5),具有较明确的位置特征。

图5 1983年3月—1983年6月华北环测区δF变化空间分布 Fig.5 Spatial distribution of δF changes in North China rim during March to June,1983

4 结论与讨论

地震前存在一定的震磁前兆信息,震级越大,受区域应力场及构造展布控制的地磁异常展布范围越大,磁异常信息也越显著[5]。在此次研究中,监测区域ML4.0级以上地震具有一定的震磁变化信息,与地震的对应关系较好。

(3) 多数测点δF值存在“连续大幅上升—临震大幅转折下降”的异常变化过程,一些测点在持续大幅变化的过程中发生地震,且在震前1~2年时间出现较明显的震前异常。

(1) 各测点地磁场总强度的变化过程同步性良好,基本沿纬向分布,且由低纬度区向高纬度地区递增。

本文调查的过程中,对本文两组患者治疗过程中的治疗总有效率和不良反应发生率的相关计数资料选择采用x2进行检验,两组数据之间的差异性检验采用P<0.05表示差异明显,为差异具有统计学意义。本文采用统计学软件版本为IBM SPSS 26.0。

[3] 解用明,高登平,王艳荣,等.近年地磁场的长期变化特征[J].华北地震科学,2007,25(1):1-5.

(2) 1986—2009年测区地磁场总强度的变化过程分为三个阶段:①1986—1998年,F值呈稳定的准线性上升变化,平均年变率约为26 nT/a;②1999—2005年,F值缓慢下降,平均年变率约为-5 nT/a;③2006—2009年,F值平缓上升,平均年变率约为3 nT/a。

两位女生进去了,还不到五分钟便一个个垂头丧气,耷拉着脸出来了。前面二个男生也进去了,一个垂着头出来了,一个趾高气扬地出来,望了望还在等着的殷明,露出一种蔑视的笑,走了。殷明看着他的这副表情,不禁紧张起来。轮到他了!

(4) 震中附近测点的δF空间变化分布有一定程度的空间异常表现,具有较明显的位置特征。

(5) 中强地震发生前,河北省流动地磁监测区域δF值出现较为明显的异常变化,与地震的对应关系较好,且与震级、震中距有一定的关系,震级越大,距离震中距越近,异常信息越明显。

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试验分为以下∶5个处理,设在一个格田,每个处理面积至少1亩,侧深施肥机械提前调试好,精确施肥量,各处理施肥情况如下:

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当高压绕组发生轴向位移时,会改变高低压绕组之间的互感以及高低压绕组间的电容数值。但文献[3,8]的研究表明,当发生相同程度的轴向位移时,电容的变化量不到1%,而高低压绕组之间互感的变化量超过10%,即互感的变化量数级为电容变化量数级的10倍以上。由此可知,在研究变压器绕组轴向变形时,可以忽略电容的变化量,只考虑互感的变化。

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蒋介石在国民党执政的二十余年间,随着个人权势及外在环境的变化,不同时期对于党义阐述的重点和指向会有不同,其宣导的对象亦在不断扩大,但随着国民党在大陆失败的临近,其宣导的效果及实际影响的范围不断衰微。

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崔泽岩,张肖,王慧,刘静,李金,苏树朋
《地震工程学报》 2018年第02期
《地震工程学报》2018年第02期文献

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