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汶川8级地震前空间电离层VLF电场异常现象 被引量:37
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作者 张学民 申旭辉 +4 位作者 欧阳新艳 蔡晋安 黄建平 刘静 赵庶凡 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1024-1032,共9页
基于法国DEMETER卫星记录的空间电场频谱资料,提取分析了汶川地震前可能存在的电场异常信息。首先利用轨道的重访特性分析了四川汶川8级地震前震中上空固定纬度点(31°N)的VLF电场信号2年多的正常频谱变化背景,结果显示1~6月各频... 基于法国DEMETER卫星记录的空间电场频谱资料,提取分析了汶川地震前可能存在的电场异常信息。首先利用轨道的重访特性分析了四川汶川8级地震前震中上空固定纬度点(31°N)的VLF电场信号2年多的正常频谱变化背景,结果显示1~6月各频点变化比较稳定,但在7~10月份各频点谱值扰动比较剧烈,存在整体幅度上升或者下降的现象,因此电场可能存在年周期变化。在背景分析的基础上,收集了2008年4月1日~5月12日震中区上空2000km范围内所有夜间的降轨轨道在北纬31°记录的电场所有频点资料,计算结果显示震前1周内即5月6~10日相对4月份呈现明显的电场能量增强现象,增强幅度达到3σ,频率集中分布在2~6kHz范围内,异常区域的空间统计分布反映该电场增强现象位于震中以南较大范围内。这次异常发生在空间电磁活动平静时期,可能与汶川地震的孕育过程有关。最后讨论了空间地震电场异常的可能形成机理,对地震电离层耦合机理的深入认识还需要地基和空间的联合立体观测来支持。 展开更多
关键词 汶川地震 vlf电场 DEMETER卫星 电离层异常
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不同方位甚低频电磁波衰减的初步研究 被引量:1
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作者 徐维东 张学民 +2 位作者 李忠 赵庶凡 王贺生 《地震》 CSCD 北大核心 2016年第2期60-67,共8页
利用2005—2010年DEMETER卫星记录NWC发射站的19.8kHz电场功率谱数据,采用统计和线性拟合等方法,研究了NWC站发射的电磁波在顶部电离层及磁共轭区激发的电场效应及其在不同方位的衰减特性。结果发现:(1)在NWC发射站上空,卫星记录电场呈... 利用2005—2010年DEMETER卫星记录NWC发射站的19.8kHz电场功率谱数据,采用统计和线性拟合等方法,研究了NWC站发射的电磁波在顶部电离层及磁共轭区激发的电场效应及其在不同方位的衰减特性。结果发现:(1)在NWC发射站上空,卫星记录电场呈椭圆状扩散分布,电场最强中心点位置相对地面人工源位置有一定偏移;(2)研究区上空电场北部衰减梯度最小,东部衰减梯度最大;(3)在其磁共轭区,南部电场衰减梯度最小,北部衰减梯度最大。综合分析认为人工源(NWC)发射的VLF电磁波传播到电离层高度后,受地磁场影响,电磁波主要沿磁力线方向传播,空间电场最强中心点位置相对发射站的位置发生偏移,向磁赤道方向倾斜,而且偏于磁赤道方向的电场衰减梯度最小。 展开更多
关键词 电磁波衰减 线性拟合 vlf电场 NWC发射站 DEMETER卫星
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地震电离层VLF电磁场频谱特征研究 被引量:10
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作者 张建国 姚丽 +2 位作者 刘晓灿 马新欣 焦立果 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第3期110-115,共6页
对2006年3月—2009年2月DEMETER卫星VLF电磁场频谱数据的分析发现,全球地震电离层电磁场频谱有以下特征:50~300 Hz为地震电离层效应的优势频段;距离地震空间位置越近,地震异常越显著;不同半球的地震,异常方向和方位不同;对地磁夏季北... 对2006年3月—2009年2月DEMETER卫星VLF电磁场频谱数据的分析发现,全球地震电离层电磁场频谱有以下特征:50~300 Hz为地震电离层效应的优势频段;距离地震空间位置越近,地震异常越显著;不同半球的地震,异常方向和方位不同;对地磁夏季北半球地震的研究表明,海洋地震主要为正异常,陆地地震为负异常;地磁夏季,不同半球地震的磁场频谱异常显著不同,北半球的正异常偏南,而负异常偏北,南半球的负异常偏东北,而正异常偏西南。 展开更多
关键词 DEMETER卫星观测 电离层 vlf电磁场频谱 全球异常特征 地磁夏季
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东北亚地区电离层ELF/VLF电场的动态背景场研究 被引量:6
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作者 杨牧萍 黄建平 +5 位作者 张学民 申旭辉 王兰炜 泽仁志玛 钱庚 翟丽娜 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期2285-2294,共10页
利用2005年1月—2009年12月DEMETER卫星观测的极低频/甚低频(ELF/VLF)40 Hz~6 kHz频段的电场功率谱密度数据,对空间天气平静期间(D_(st)>-30 nT,K_p<3)东北亚地区(105°E—145°E;38°N—58°N)电离层电场背景... 利用2005年1月—2009年12月DEMETER卫星观测的极低频/甚低频(ELF/VLF)40 Hz~6 kHz频段的电场功率谱密度数据,对空间天气平静期间(D_(st)>-30 nT,K_p<3)东北亚地区(105°E—145°E;38°N—58°N)电离层电场背景场变化特征进行统计研究.研究发现夜侧不同年份的相同月份、相同频段的电场分布特征有较高相似度,昼侧相似度不如夜侧;不同年份的相同月份、相同频段昼侧背景场和夜侧背景场强度变化范围均较为一致,从2005年开始东北亚地区的ELF/VLF频段的电场强度呈现逐年递减的趋势;夜侧电场背景场具有季节变化特征:背景场强度变化从强到弱分别是夏季、冬季、春季和秋季,昼侧电场季节变化规律则不明显;电场背景场除371~879 Hz这个频段外,其他频段夜侧强度均强于昼侧强度. 展开更多
关键词 DEMETER卫星 ELF/vlf电场功率谱 东北亚地区 变化特征 电离层背景场
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全球电离层VLF电场功率谱特征 被引量:5
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作者 姚丽 陈化然 +1 位作者 刘晓灿 何宇飞 《地震地磁观测与研究》 2011年第4期27-34,共8页
分析2006年3月至2009年2月DEMETER卫星VI.F电场功率谱数据发现,卫星高度上全球电离层电场功率谱有以下特征:高纬度区域电场辐射强度平均高于低纬度区域,几个地磁场异常区相应的电场辐射增强;全球电场功率谱,向阳侧强于夜侧,大陆强于海洋... 分析2006年3月至2009年2月DEMETER卫星VI.F电场功率谱数据发现,卫星高度上全球电离层电场功率谱有以下特征:高纬度区域电场辐射强度平均高于低纬度区域,几个地磁场异常区相应的电场辐射增强;全球电场功率谱,向阳侧强于夜侧,大陆强于海洋,夏季强于分点季,冬季最弱;不同频段的电场功率谱特征有显著差异,某些频段的功率谱有明显沿磁壳指数L线或地磁场线分布的特征;此外,不同年份、相同季节的电场功率谱全球分布特征及功率谱强度有较高相似度。该电离层全球观测模型将为地震电离层异常分析研究提供背景依据。 展开更多
关键词 DEMETER卫星观测 电离层 vlf电场功率谱 全球背景特征
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远距离地闪回击ELF/VLF电磁场传播特性的模拟分析 被引量:2
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作者 冯建伟 侯文豪 +3 位作者 范雪 王磊 周磊 肖冬 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第4期1102-1109,共8页
闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导... 闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导率衰减和地表曲率衰减两个函数的卷积,这样衰减函数物理意义更为明确,避开了和原来复杂的高震荡艾里函数有关的微分方程求解过程,计算过程大幅简化。通过繁琐繁杂但高精度的牛顿迭代求解法验证,证明了本文近似算法能很好的计算中距离闪电回击辐射场的幅值、波头时间等参量,在地面电导率为4 S·m^(-1),0.01 S·m^(-1)和0.001 S·m^(-1)时近似算法的最大误差分别为0.2%,3.3%和8.7%。简化后使得计算效率大大提高,同时通过精度对比,发现提出的近似算法精度是比较理想的。因此,该研究结果更加方便有效地解决了远距离雷电电磁波传播和放电参量的反演。此外计算发现地球曲面对中距离电磁场的传播具有明显的影响。比如,在地球曲面的影响下1 500 km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的30%~40%,500km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的75%~80%。 展开更多
关键词 闪电回击 ELF/vlf辐射场 电导率衰减因子 地表曲率衰减因子
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东北亚地区M_(S)5.0以上地震前后空间电场时空演化特征研究
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作者 杨牧萍 张学民 +5 位作者 泽仁志玛 申旭辉 黄建平 钱庚 金艳铭 黄明威 《地震》 CSCD 北大核心 2021年第4期78-92,共15页
本文利用2005年1月—2009年12月DEMETER电磁卫星观测的极低频/甚低频(ELF/VLF)39 Hz~6 kHz频段电场功率谱密度(PSD)观测量,将研究频段划分为5个子频段对东北亚地区(38°N~58°N;105°E~145°E)内发生的8个M_(S)≥5.0地... 本文利用2005年1月—2009年12月DEMETER电磁卫星观测的极低频/甚低频(ELF/VLF)39 Hz~6 kHz频段电场功率谱密度(PSD)观测量,将研究频段划分为5个子频段对东北亚地区(38°N~58°N;105°E~145°E)内发生的8个M_(S)≥5.0地震前后空间电场时空演化特征进行研究。研究发现同一地震不同频段异常扰动区域并不完全在同一位置,且同一地震的不同频段地震前后扰动形态也并不一致;8个地震40次统计中有25%的统计数据虽然基本在地震前后所有时间段都超过阈值2σ,但未见明显扰动规律,其余75%的统计数据中发现其扰动特征可以归纳为3类:52%的统计数据在震前扰动幅度增大,达到最大时发震,震后持续降低;7.5%的统计数据在震前扰动幅度达到高值,而后下降过程中发震;15%的统计数据在震前扰动幅度一直在增加且绝大部分时间低于2σ,直至震后超过2σ,且出现这种类型的异常均为震例的第五频段演化特征。异常扰动区域主要集中在震中±4°以外的区域。 展开更多
关键词 DEMETER电磁卫星 ELF/vlf电场功率谱 东北亚地区 时空演化 异常扰动
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