基于GEI方法对苏皖地区地电活动指数的可靠性研究

发布时间：2021-01-13 00:27

　　使用地电扰动幅度与静日变化幅值比的地电活动指数（GEI）计算方法,连续计算江苏、安徽两省6个地电场台站2018年第一季度的单台地电指数D、平均地电指数D_s。同时将地电指数D、D_s与单台地磁指数K、平均地磁指数■(即■对比得到:86.48%的指数D与指数K完全相同或仅相差1,89.44%的指数D_s与指数■完全相同或仅相差1。两类电、磁指数的高度吻合说明:（1）连续产出的地电指数是可靠的。（2）地电指数D、D_s可以量化界定地电场活动水平。极个别的地电指数D、D_s与地磁指数K、■仍存在一定差异,这与地电场台站观测有关,提升地电场观测资料的质量能更好地确定地电指数。（3）地电指数与地磁指数相互弥补能更准确地确定地球电磁活动水平,其在相关的地球科学技术领域有广泛的应用前景。 

【文章来源】：地震工程学报. 2020,42(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

地电场台站分布图

图2为地电指数D的计算流程图。其步骤为:(1)根据待计算指数日的农历日,选出磁静日下的其他年份相同或相近的农历日的地电场测量数据,用泰勒多项式方法拟合出磁静日地电场Ey分量的观测数据模型。(2)对拟合出的模型进行前5次谐波拟合,得到磁静日的日变化曲线,并设拟合曲线的“峰-谷”幅度即为磁静日K=0时的日变化幅度,并记为A。(3)用待计算指数日的观测数据与拟合曲线数据对应相减,得到的差的绝对值记为B。(4)计算出B/A比值,并将一天24小时(UT时间)等分为8个时段,即00h:00min ～02h:59min,03h:00min ～05h:59min,06h:00min ～08h:59min,09h:00min ～11h:59min,12h:00min ～14h:59min,15h:00min ～17h:59min,18h:00min ～20h:59min,21h:00min ～23h:59min。分别取每个时段的最大比值B/A。最后将每个时段的比值按表1给出的关系换算出最终每个时段的地电指数。地电指数D的计算原理和方法与地磁K指数FMI计算方法存在一定的差异。首先,地电观测与地磁观测属于两种不同的物理量,并且也是不同仪器产出的观测结果。其次,在阈值确定方法上也存在差异,地磁根据Niemegk台站记录到的最大一次磁暴值确定最大阈值;而地电则是根据5.5年的资料及对应的地磁K指数确定阈值。最后,考虑到地电场容易受到月相、地下电性结构影响的特殊性,地电指数D采用的是差值绝对值B与5次谐波曲线的变幅A的比值作为最终的指数判断标准。

经过计算,86.48%的单台地电指数D与单台地磁指数K相同或者相差1。其中,6个地电场台站的单台指数D以及同台或临近地磁台站的地磁指数K频次分布结果如图3所示。不难发现在两类指数吻合度较高的情况下,各个台站的两类指数分布频次比较接近,但总体呈现一种地电指数D略大于地磁指数K的趋势,特别是在指数2以上较为明显。为避免个别地区的局部性干扰,又分别计算了两类平均指数的差值频次、两类平均指数的频次(图4)。计算结果显示89.44%的指数Ds与指数 Κ ˉ 完全相同或仅相差1,该结果与单台计算得到的86.48%略有提升。


本文编号：2973845