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| 1 | 潮汐地电场特征及机理研究显示文摘以中国大陆一百个地电场台站的数据为分析基础,将潮汐地电场分类为近正弦形的TGF-A型和近梯形的TGF-B型.TGF-A型地电场与固体潮汐密切关联,基本分布在大面积水域附近,并与附近水域面积和距离、岩性结构、构造活动等因素有关.TGF-B型地电场与气潮作用产生的空间S_q电流关系密切,并与岩石饱和度、渗透率等有关.TGF-A型波形畸变揭示了岩石所受应力可能出现变异,导致岩石裂隙水周期性渗流突变;TGF B型背景值跃变可能是岩石微破裂加剧导致地下水向破裂区渗流.两类潮汐地电场变异的机理可能是地电场数据应用于强震短临分析的理论基础. | 谭大诚 赵家骝 席继楼 杜学彬 徐建明 | 2010 | 地球物理学报2010，53，3： | 98 |
| 2 | 汶川M_S 8.0大震前的电磁现象显示文摘本文应用最大熵谱估计方法(MEM)等处理了2008年四川汶川M_S8.0地震震中周围电磁台的观测数据,研究了地电、地磁场变化,得到:(1)在汶川大震前,位于青藏高原东北缘的电磁台记录了显著的自然电场变化、地电场功率谱值增大以及地磁场日变化波形畸变等电磁现象,特别是地电场周期约小于3h的低频成分的谱值增大了3个数量级以上.(2)在距离主震震中约500km范围内,记录了地电、地磁场低频谱值增大为主的电磁现象,特别是距离主震震中最近的成都台地电场谱值增大了4个数量级.(3)震前电磁现象的时空分布与青藏高原的大震活动(包括2008年新疆于田M_S7.3地震)有大空间尺度的构造关联性.本文讨论了电磁现象的机理,认为在震前地下介质内部的微裂隙发展、定向排列过程中,微破裂'机-电转换'作用和地下水运移等多因素引起了地电、地磁场变化.在本次大震前电磁现象的时空强图像很复杂,可能原因是台站所在处的地下局部介质作用和震源孕育激发的电磁辐射引起了复杂的电磁现象. | 范莹莹 杜学彬 Jacques Zlotnicki 谭大成 刘君 安张辉 陈军营 郑国磊 解滔 | 2010 | 地球物理学报2010，53，12： | 71 |
| 3 | 潮汐地电场谐波和各向波形的影响要素显示文摘潮汐地电场表现出近正弦形态,形态持续全天属TGF-A型,只在午前午后出现属TGF-B型,两类潮汐地电场前5阶谐波周期分别是23~24、12、7.9、6、4.8 h.不同场地的潮汐地电场振幅谱可能有差异,周期变化的径向、切向月球潮汐力的振幅谱也存在差异.岩石裂隙面分布不同,则各向潮汐力对裂隙的作用效果不同,这可能是导致潮汐地电场振幅谱差异的因素.同场地,岩石裂隙优势走向可能会导致潮汐地电场各向波幅、稳定性特征出现较大差异,沿裂隙优势走向的潮汐地电场波幅大、稳定,垂直裂隙优势走向的波幅小、稳定性差,网络状裂隙易使潮汐地电场各向波形特征接近.利用潮汐地电场波形特征及振幅谱,可能判断出岩石裂隙水渗流方位、裂隙面方向,在数个场地裂隙优势走向的分析结果与应用区域应力场或局部应力场的分析结果一致. | 谭大诚 王兰炜 赵家骝 席继楼 刘大鹏 于华 陈军营 | 2011 | 地球物理学报2011，54，7： | 54 |
| 4 | 大地电场观测地震前兆异常提取技术研究显示文摘首都圈地区布设的11个地电场观测台于2001年9月已正式投入观测,现已积累了近7年的资料.使用大地电场观测系统中同一测向的长、短极距测值的比值方法,对其中的10个台和邻区2个台的资料进行了处理,发现该方法能够较好地排除来自大地电场及自然电场远场的变化信息,突出了可识别的地震前兆异常信息.研究结果表明,2006年7月4日河北文安MS5.1地震前,多数台站的地电场观测资料出现比值异常变化,从而证明了这次地震前地电场观测存在着短临异常前兆变化信息,只是由于这些信息混杂于正常大地电场变化的背景中,使用常规的分析方法无法识别和提取.研究结果还表明,地电场观测的台址条件和台址到震中区的距离与震前地电场比值异常出现的时间和幅度有关. | 田山 王建国 徐学恭 董洪军 崔晓峰 马骥 | 2009 | 地震学报2009，31，4： | 48 |
| 5 | 地震电信号选择性数值模拟及可能影响因素显示文摘本文探讨了将商业有限元软件COMSOL Multiphysics应用于地震电信号选择性三维数值模拟方面可能面临的一些问题.在检验算法可靠性的同时,通过选取不同类型的边界条件、不同大小的计算区域、不同的介质电性参数以及地表介质电性非均匀性和地下特定导电通道等不同电性结构模型等,考察了影响地震电信号选择性数值模拟结果的一些可能因素.结果表明,在开展地震电信号选择性数值模拟研究时需对模型参数的选取进行必要的分析,而地表介质电性非均匀性以及地下特定导电通道等可以较好地解释地震电信号选择性现象,其贡献的大小与模型具体的电性结构和对比度等参数有关. | 黄清华 林玉峰 | 2010 | 地球物理学报2010，53，3： | 46 |
| 6 | 青藏高原中强地震前的地电场变异及构成解析显示文摘青藏高原及邻区的地电场常态波形存在场地的选择性现象,场地的岩石结构、裂隙及裂隙水、构造活动等因素影响地电场的常态波形,较大湖泊有助于附近出现TGF-A波形,在第四纪沉积层较厚、岩石含水度高和透水性强的地区多出现TGF-B波形,而构造活动剧烈的基岩山区易出现无日变形态的地电场.该地区中强地震前,地电场的短临异常存在时间上或同步或有十余天差的丛集现象,而在空间上可分布于该区多个断层附近,表现出离散现象,这种时间上丛集、空间上离散的现象是该区域地电场短临前兆特征.引入Σ-Δ求和方法从地电场观测数据中解析出自然电场通常的稳定性,说明了中强地震之前部分地电场的背景值跃变是一种自然电场变化现象;建立潮汐谐波振幅比TA值的概念及计算方法,从定量角度说明了青藏高原地区TGF-A、TGF-B和无日变波形的潮汐影响在逐次降低;使用一阶差分ΔE方法,解析出地电场分钟数量级的高频电磁成分,通常这种高频突跳表现出一定程度的随机性、有限性.三种不同的分析方法,从地电场的构成中解析出自然电场、大地电场和高频电磁成分的特征,为地电场的物理解析提供了理论和方法上的基础. | 谭大诚 赵家骝 席继楼 刘大鹏 安张辉 | 2012 | 地球物理学报2012，55，3： | 44 |
| 7 | 自然电场的区域性变化特征显示文摘以场源为分类原则,地电场E由自然电场ESP和大地电场ET构成.ESP起源于地下介质物理、化学作用,通常其变化及稳定性具有明显的局部场地特征;ET起源于空间电流系和潮汐力,在日变波形、频谱特征上表现出广域性.在形成微观机理方面,ESP和ET能够具有部分相同的机理过程.2008—2013年,在南北地震带附近13个代表性场地,多数ESP不具有清晰的年变波形,其稳定性也受区域、场地、方位、构造活动等因素影响.在这些地区,ESP较平稳的持续升降、快速跃变、突跳等现象常见,同一主断裂带附近或局部区域内,这些大幅变化的趋势转折点多具有时间同步或准同步性,同一时段数据稳定性可能类似,但形态变化存在场地因素而不具相关性.ESP较平稳期间,应用潮汐地电场频谱特征计算的裂隙水主体渗流方位α易处于相对稳定状态,而在其剧烈变化期间的α常会明显变化.以潮汐地电场频谱特征逐日计算α值,可能揭示场地裂隙、裂隙水渗流、主压应力的逐日变化信息,进而可解析ESP、ET宏观变化的微观机理过程. | 谭大诚 赵家骝 刘小凤 范莹莹 刘君 陈军营 | 2014 | 地球物理学报2014，57，5： | 48 |
| 8 | 大地电场岩体裂隙模型的应用基础与震例解析显示文摘应用大地电场岩体裂隙模型,对中国大陆主要块体内电磁环境、装置系统较好的40个台站进行分析,发现80%场地岩体裂隙结构处于发育阶段、15%场地裂隙处于排列有序的长大阶段、5%场地岩体较破碎,这些不同阶段的岩体裂隙结构对应着不同的大地电场幅度、方向变化特征.通过对2013年至2018年3月中国大陆6次典型震例解析,发现在强震震中200km范围内,岩体裂隙处于长大或发育好的场地较集中,而且这些场地在强震前更容易发生岩体剪裂、裂隙优势方位偏转和大幅度突跳等结构变异,200km外场地裂隙优势方位多发生突跳现象.总体上,这些现象还具有时间准同步性、场地选择性特点. | 谭大诚 辛建村 王建军 范莹莹 王玮铭 | 2019 | 地球物理学报2019，62，2： | 41 |
| 9 | 地磁日变与地震活动关系的主成分分析--以日本岩手县北部6.1级地震为例显示文摘本文提出了将主成分分析方法和地磁日变分析方法相结合以从较强干扰背景中提取相对较弱地震地磁信息的一种新思路.具体以1 998年日本岩手县北部6.1级地震为例,选用三个地磁观测台资料进行研究.利用调和分析方法得到了各台基于多次谐波拟合的地磁日变曲线,在此基础上对各台的地磁日变形态进行了研究,发现距震中最近地磁台的日变形态在地震前大约两周出现了明显的异常,而其他两个距离震中相对较远的观测台日变形态基本正常.最后,将主成分分析方法应用于上述拟合地磁日变结果,得到了各主成分及其所占能量比的时间变化,结果表明在地震前两周左右第二主成分所占能量比显著增加,而且距离震中最近的台站的上述变化明显高于另两个较远的台站.上二述结果表明地震前两周左右检测到的地磁日变异常可能与震中附近地下电阻率的变化或孕震过程中产生的电磁信号存在一定关系,相关研究结果有助于加深对地震电磁现象的认识和理解. | 韩鹏 黄清华 修济刚 | 2009 | 地球物理学报2009，52，6： | 36 |
| 10 | 汶川地震强余震的电磁同震效应显示文摘汶川5.12大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区布置了2个大地电磁测深点,进行了两期余震序列的地震电磁效应连续监测,共观测到M_s4.0及以上的余震事件35次.通过与汉王强震台的地震记录数据中15个强震记录比较发现,与地震波相对应的地震同震电磁信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波到达同步.地震破裂发生时的电磁辐射信号在记录数据中相比地震波达到观测点的电磁信号幅度要小得多,无法从观测数据识别出来.通过分析对比地震位移和同震电磁信号的关系,提出了地震电磁同震信号产生的地震波驱动机理,认为观测系统在地球基本磁场中随地面运动产生了地震同震电磁信号,并从观测的地震振动位移和电磁信号进行了验证. | 汤吉 詹艳 王立凤 董泽义 赵国泽 徐建郎 | 2010 | 地球物理学报2010，53，3： | 37 |
| 11 | 中国大陆经纬链地电场日变化显示文摘本文应用中国大陆两条经度链和两条纬度链上共37个地电场台站的观测数据,研究了地电场日变化的时/频域特征,结果认为,绝大多数台站的日变化表现为两次起伏的半日波,紧临午前午后出现;按FFT振幅谱由大到小,其主要周期成分依次为12.4/12、8、24h等,与潮汐调和分量周期一致;纬度效应主要表现为沿经度链的日变化幅度与纬度高/低有关,日变化相位差与当地时差吻合;Loyd季节的J季节日变化幅度最大、E季节其次、D季节最小.讨论了产生日变化主要周期成分的可能原因,认为月日引潮力引起的地面涡旋电流强度变化和太阳风引起的空间电磁活动共同产生了地电日变化的半日波周期成分. | 崔腾发 杜学彬 叶青 陈军营 王建军 安张辉 范莹莹 刘君 | 2013 | 地球物理学报2013，56，7： | 29 |
| 12 | 地震监测人工源极低频电磁技术(CSELF)新试验显示文摘2009年利用大功率人工源极低频电磁技术(CSELF)在位于华北、华南、东北、西北和西南的12个地震台站和几个流动观测点进行了连续30天新的观测试验.结果表明,利用CSELF技术可以在1700 km之外测量到人工源电磁场信号,计算得到的电、磁场功率谱密度和视电阻率与天然源信号相比,抗干扰能力更强,观测信号更稳定,特别有利于识别和捕捉地震等诱发的电磁异常现象,在地震预测监测中具有很大的研究应用潜力.试验还发现,各地震台站和流动测点观测的CSELF信号的强度,与台站或者测量的电、磁场分量相对于发射源的距离、方位有明显的关系;发现在离开发射源的相对近区,场强随距离的衰减,比在相对远区更快;发现接收磁场信号比电场信号较易获得更高信噪比的数据. | 赵国泽 王立凤 汤吉 陈小斌 詹艳 肖骑彬 王继军 蔡军涛 徐光晶 万战生 汪晓 杨静 董泽义 范晔 张继红 高妍 | 2010 | 地球物理学报2010，53，3： | 28 |
| 13 | 地电场水文地质因素及裂隙水主体渗流方向逐日计算显示文摘2007年西昌和天祝地电场观测台阵建立,随后两年西昌台阵地电场的TGF-A波形明显,天祝台阵则以TGF-B波形出现.台阵内各台站间地电场相关性高,这受地电场潮汐机理的支持;不同台站或同一台站的不同方向地电场潮汐波峰谷值差异明显,地电场潮汐机理和场地水文地质资料表明,这主要与岩石、裂隙度、裂隙优势走向、含水度、透水率、水矿化度和裂隙水压力差等因素相关.潮汐电信号形成于裂隙水或水中电荷周期性移动,电荷被岩壁吸附或脱离产生噪声,该信噪比在同一台阵内基本相同,信噪比值与潮汐电信号产生过程和场地电磁背景关系密切.应用地电场潮汐谐波振幅计算裂隙水主体渗流方向,结果与应用潮汐波峰谷值法基本一致,这消除了峰谷值法取值的偶然误差.2008年汶川MS8.0地震前,两台阵内都存在场地裂隙水主体渗流方向的短临变异现象,西昌台阵这种变异更明显. | 谭大诚 席继楼 张慧 王兰炜 范莹莹 安海静 | 2013 | 地震学报2013，35，1： | 27 |
| 14 | 汶川8.0级地震HRT波地震短临波动前兆及HRT波地震短临预测方法--关于实现强震短临预测可能性的讨论显示文摘2004年初开始在川滇地区布设的4个地电台,使用所研制的抗干扰性能极强的PS-100地电测量系统和技术,捕捉地震短临前兆.至2008汶川8.0级地震前,唯一仍在工作的红格台记录到了汶川地震的HRT波短临前兆.根据潮汐力谐振共振波(简称为HRT波)短临地震预测模型,在汶川8.0级地震前5月11日夜至12日凌晨5时分析得到了大震即将来临的结果.所记前兆同以前各台对其他强震所记的HRT波震例的规律有很强的一致性.所测物理量(地电阻率与地电流)仅在强震前才出现潮汐力的周期,而其振幅在震前数月至几天明显增大.通过研究所记的实例表明,它们通常与几天后所发生的地震有因果关系,这种波的到时与台站的震中距成正比;由这种波动所测的断层固有周期%与断层长度(震级)有关,对6-9级地震,死的范围为1-6h.有证据表明,它们是来自即将发生地震的震源区.这种波动周期较长,在地壳中,可传播数百乃至数千公里.对发生在地壳中的浅源大震,地壳固体在其孔、裂隙中通常含有易于流动的(导电的)流体(溶液),这种流体在地震孕育过程中因受力(孔隙压力)先于断层位移(地震)产生的(微小)扰动(波动),对所观测的HRT波提供了一种可能的解释.从2004年在川滇地区增设4个PS-100HRT波台站,试图捕捉强震短临前兆,到2008年发生汶川8.0级地震(距离新增的MN台△=288km;距离记录到HRT波短临异常的HG台△=465km;距离青川640km)前,HG台捕捉到汶川8.0级地震的HRT短临前兆的全过程,表明地震是有前兆的,地震是可以预测、预报的,在可预见的将来实现地震的短临预报是可行的. | 钱复业 赵璧如 钱卫 赵健 何世根 张洪魁 李世愚 李绍坤 严谷良 汪成民 孙振凯 张东宁 卢军 张平 杨国军 孙加林 郭纯生 唐宇雄 徐建明 夏坤涛 鞠航 殷邦红 黎明 杨东生 起卫罗 和泰名 关华平 赵玉林 | 2009 | 中国科学(D辑)2009，39，1： | 24 |
| 15 | 汶川、玉树大地震前的地电场异常显示文摘'九五'以来,国内布设了地震地电场观测网,目前有100多个台正式投入观测,部分台站至今已积累了近十年的资料.期间发生了2008年5月12日汶川8.0级地震和2010年4月14日玉树7.1级等强烈地震,这对检验大地电场前兆方法的监测效果具有非常重要的意义.本文收集了汶川、玉树地震区附近的39个地电场观测台自投入运行以来的观测资料,并对全部资料的观测质量和映震情况进行了检查和分析,发现观测资料中存在不规则的与地磁场或固体潮汐变化相关的扰动变化,很难从中识别出地震前兆信息.为突出地震前兆信息,作者采用同台地电场观测的同一测向长、短极距测值的比值方法进行了分析处理.结果发现在地震前,多数台站的地电场观测资料存在不同形态的比值异常变化.研究结果表明,汶川、玉树地震前震源区附近的地电场观测资料中有较为丰富的地震前兆信息,只是由于这些信息混杂于正常大地电场变化的背景中,从原始观测数据中或使用常规的分析方法无法识别和提取.而使用本文的数据处理方法能有效地排除资料中来自大地电场的正常变化以及自然电场的远场变化,突出了近场的变化信息,使得地震前源自孕震区一定范围内的地电场异常信号容易识别.由图4可见,2002年的玉门5.9地震和2003年的山丹-民乐6.1地震前震源区的电场观测也出现了比值异常变化,而其他时段的比值曲线近似直线变化,因此表明本文地电场观测资料的分析处理方法是识别和提取观测资料中地震前兆信息的有效方法之一.分析结果还表明地电场前兆的不同形态可能与观测台的台址条件有关. | 田山 张磊 王建国 徐学恭 董洪军 姚会琴 | 2012 | 地球物理学进展2012，27，3： | 21 |
| 16 | 四川芦山M_S7.0和汶川M_S8.0地震前地电场变化研究显示文摘应用四川芦山Ms7.0和汶川Ms8.0震中周围部分地电场观测台站的资料,主要利用地电场波形比较和极化方位变化两种方法,并结合观测台站的工作日志,对两次地震前地电场观测资料进行了分析研究,并得出:芦山Ms7.0和汶川M8.0地震前部分台站地电场波形出现变异现象,主要表现为两种形式:日变波形的畸变(如盐源台和泸沽湖台)和相应时段地电场频谱特性出现变化,这些变异基本上出现在震前1~2个月内;利用两次地震前地电场观测的日均值计算了部分观测台站的地电场极化方位,发现在震前地电场的极化方位出现了大幅变化,最大变化幅度达160°,最小变化幅度也有10°;初步研究还发现,两次地震前夕,震中周围部分台站极化方位的正向或反向延长线,相汇集的区域与地震的震中有一定联系;对于研究所得结果,从地震电信号的产生机制和震源特性方面进行了尝试性理论解释. | 安张辉 杜学彬 谭大诚 范莹莹 刘君 崔腾发 | 2013 | 地球物理学报2013，56，11： | 17 |
| 17 | 长短时记忆神经网络在地电场数据处理中的应用显示文摘作为深度学习方法的一种,长短时记忆神经网络(LSTM)是一种信号处理的重要方法.本文基于实际观测地电场数据来合成训练集,对特定结构的长短时记忆神经网络进行训练,将训练所得网络对测试集数据进行测试后,将网络应用至实际观测数据.结果显示,经过训练的网络很好地学到了训练集样本的特征,对测试集数据的信噪比压制了约20 dB,并过滤了人为添加的特定频率的干扰成分,对实际观测数据处理后得到明显的日变、半日变以及半月变、月变、半年变、年变等潮汐响应,表明长短时记忆神经网络可以有效应用于地电场数据处理研究. | 汪凯翔 黄清华 吴思弘 | 2020 | 地球物理学报2020，63，8： | 16 |
| 18 | 典型干扰对岩体裂隙优势方位计算结果的影响研究显示文摘应用平凉台地电场NS、EW方位大地电场的分钟值,其矢量合成结果表明,该场地的大地电场强度、方向变化都具有日周期性,并且其方位与应用潮汐谐波振幅计算的岩体裂隙优势方位α角一致。在该场地,来自空间的磁暴干扰对α角的计算结果基本不产生影响;模拟加入脉冲、电阻率观测人工供电、地铁等典型干扰,在干扰幅度小于平凉台日变波峰值时,α角的计算结果基本不受影响;模拟加入直流阶跃干扰时,干扰加入当天会影响α角的计算结果,但从第2天起不再影响α角的计算结果。 | 辛建村 谭大诚 赵菲 张远富 李旭升 | 2017 | 地震2017，37，4： | 15 |
| 19 | 2013年芦山Ms7.0地震前地电场变化特征研究显示文摘利用希尔伯特-黄变换方法对2013年芦山Ms7.0地震前甘肃省平凉台、四川省成都台和云南省元谋台地电场观测资料进了分析研究.为增强对研究结果的说服力,还对平凉、成都和元谋地电场观测台站在正常时段变化情况,与地震发生前夕的处理结果进行了对比,对成都地电场观测台站在芦山Ms7.0和汶川Ms8.0地震前的变化情况也进行了对比分析,并得出:①希尔伯特-黄变换方法能够对地电场观测资料进行有效处理,处理结果简单直观;②在芦山地震前1~2个月地电场时频图出现能量增强现象,出现变化的周期范围约为90~1400 h,能量最小变化幅度有3个数量级,最大变化幅度达到6个数量级;③通过上述三个地电场观测结果的对比,以及成都地电场观测结果的类比方式,大大提高了分析研究结果的可信度.在讨论部分,对地电场观测中能够观测到震前异常变化的可能性,从实验和数值模拟两个方面进行了相关论述. | 安张辉 杜学彬 范莹莹 刘君 谭大诚 崔腾发 陈军营 王建军 | 2015 | 地震2015，35，1： | 14 |
| 20 | 都兰和大武地电场观测干扰因素分析显示文摘采用都兰和大武地震台地电场观测资料,收集整理了影响地电场观测的干扰源;利用常规变化干扰的识别方法,对各种干扰因素进行分析研究。由于观测物理量的原因,地电场观测所受到的干扰因素比较多,通过对典型干扰事件进行列举论证,阐述了如何正确识别干扰异常和非干扰异常,对今后正确排除各类干扰源,鉴别地电场震前异常变化提供依据。 | 高慧慧 孟凡博 文勇 李科长 | 2014 | 地震研究2014，37，S1： | 13 |
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