地震前后电离层TEC扰动分析
发布时间：2021-02-11 01:26
针对传统的探测手段获取电离层参考背景值精度较低的问题,借助IGS发布的GIM格网数据,利用奇异谱分析提取TEC主成分探测地震前后电离层扰动,使用该方法和滑动四分位距法对2018年1月23日阿拉斯加湾Ms8.2地震进行探测,实验结果表明:两种方法探测结果基本保持一致,在震前3 d、9 d和震后2 d发生电离层TEC扰动现象,震前9 d的扰动现象与地磁活动强烈干扰相关,在排除空间环境干扰因素后,认为震前3 d和震后2 d电离层异常是由地震引发的。
【文章来源】：测绘工程. 2020,29(02)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
探测点主特征值时间序列
基于奇异谱分析主成分探测地震前后电离层TEC异常扰动的方法,相比于滑动四分位距法计算过程简便,且有效探测出地震前后电离层TEC异常扰动。两种方法结合更有利于探测出地震前后电离层TEC异常扰动的时间点。实验结果表明:基于奇异谱分析提取TEC主成分与滑动四分位距法探测结果基本一致,在震前3 d和震后2 d发生电离层扰动异常现象是由地震引起的,探测点在震前3 d电离层TEC扰动分别达到1.15TECu、0.90TECu、0.75TECu、0.80TECu,在震后2 d电离层TEC扰动分别达到2.80TECu、2.20TECu、1.65TECu、1.95TECu。震前9 d发生电离层扰动现象与地磁活动干扰相关。尽管电离层扰动现象可作为地震预报依据之一,同时考虑到电离层丰富的时空特性及地震发生机理的复杂性,用电离层扰动现象作为地震预报还需要对电离层扰动现象做进一步的研究。图4 震前15 d及震后3 d Dst、Kp和F10.7指数变化
利用IGS发布的每天从UT0到UT24、时间分辨率为2 h、空间分辨率为2.5°×5°的全球GIM数据中提取出阿拉斯加湾震源处4个格网点数据(57.5°N,150°W)、(57.5°N,145°W)、(55°N,150°W)、(55°N,145°W),震源和探测点位置分布如图1所示。若使用线性内插的方式得到震源处TEC值进行异常扰动分析,则会丢失TEC表现出丰富时空特性,因此使用四个格网点的数据来探测地震前后TEC异常变化。此外,考虑到空间环境因素会影响探测区域电离层TEC值的变化,对美国航空航天局提供的太阳射电通量F10.7数据和日本京都地磁数据中心提供的磁暴时变化指数Dst数据及全球地磁活动指数Kp数据进行空间因素影响分析。太阳射电通量F10.7主要表现太阳的辐射变化,采用时间分辨率为1 h,按其大小划分为3个等级F10.7>150 SFU、100 SFU<F10.7<150 SFU、F10.7<100 SFU,分别代表强中弱太阳辐射[9]。Dst的采用时间分辨率为1 h,主要量测地磁水平分量的强度变化,按指数大小可分为4个等级,-50 nT<Dst≤30 nT为小磁暴,-100 nT<Dst≤50 nT为中等磁暴,-200 nT<Dst≤110 nT为大磁暴,Dst≤200 nT为特大磁暴。Kp指数主要用来描述全球地磁扰动过程,在地磁平静状态下一般小于4。2 电离层TEC异常扰动探测
本文编号：3028296
【文章来源】：测绘工程. 2020,29(02)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
探测点主特征值时间序列
基于奇异谱分析主成分探测地震前后电离层TEC异常扰动的方法,相比于滑动四分位距法计算过程简便,且有效探测出地震前后电离层TEC异常扰动。两种方法结合更有利于探测出地震前后电离层TEC异常扰动的时间点。实验结果表明:基于奇异谱分析提取TEC主成分与滑动四分位距法探测结果基本一致,在震前3 d和震后2 d发生电离层扰动异常现象是由地震引起的,探测点在震前3 d电离层TEC扰动分别达到1.15TECu、0.90TECu、0.75TECu、0.80TECu,在震后2 d电离层TEC扰动分别达到2.80TECu、2.20TECu、1.65TECu、1.95TECu。震前9 d发生电离层扰动现象与地磁活动干扰相关。尽管电离层扰动现象可作为地震预报依据之一,同时考虑到电离层丰富的时空特性及地震发生机理的复杂性,用电离层扰动现象作为地震预报还需要对电离层扰动现象做进一步的研究。图4 震前15 d及震后3 d Dst、Kp和F10.7指数变化
利用IGS发布的每天从UT0到UT24、时间分辨率为2 h、空间分辨率为2.5°×5°的全球GIM数据中提取出阿拉斯加湾震源处4个格网点数据(57.5°N,150°W)、(57.5°N,145°W)、(55°N,150°W)、(55°N,145°W),震源和探测点位置分布如图1所示。若使用线性内插的方式得到震源处TEC值进行异常扰动分析,则会丢失TEC表现出丰富时空特性,因此使用四个格网点的数据来探测地震前后TEC异常变化。此外,考虑到空间环境因素会影响探测区域电离层TEC值的变化,对美国航空航天局提供的太阳射电通量F10.7数据和日本京都地磁数据中心提供的磁暴时变化指数Dst数据及全球地磁活动指数Kp数据进行空间因素影响分析。太阳射电通量F10.7主要表现太阳的辐射变化,采用时间分辨率为1 h,按其大小划分为3个等级F10.7>150 SFU、100 SFU<F10.7<150 SFU、F10.7<100 SFU,分别代表强中弱太阳辐射[9]。Dst的采用时间分辨率为1 h,主要量测地磁水平分量的强度变化,按指数大小可分为4个等级,-50 nT<Dst≤30 nT为小磁暴,-100 nT<Dst≤50 nT为中等磁暴,-200 nT<Dst≤110 nT为大磁暴,Dst≤200 nT为特大磁暴。Kp指数主要用来描述全球地磁扰动过程,在地磁平静状态下一般小于4。2 电离层TEC异常扰动探测
本文编号：3028296
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