杨超 雍珊珊 王新安 刘聪

基于张衡一号电磁卫星数据对印尼Ms7.4地震的研究

杨超 雍珊珊†王新安 刘聪

北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室, 深圳 518055; †通信作者, E-mail: yongshanshan@pku.edu.cn

以 2018 年 9 月 28 日印尼 Ms 7.4 地震为背景, 利用张衡一号电磁卫星观测的 ULF 磁场,和三分量数据, 采用滑动四分位(IQR)算法、滑动主成分分析算法(PCA)和短时傅里叶变换算法(STFT), 对震中范围的时空电磁数据进行分析, 结果显示 3 种算法都能有效地提取到震前异常。1),和分量均值震前 7 天开始出现异常, 随着发震时间临近,和分量的异常程度逐渐增加, 震前 2 天达到峰值,分量最大异常达到0.7nT, 震后异常慢慢消失; 2)震前 5 天主成分出现异常, 第一主成分占比急剧下降, 下降幅度超过 15%, 第二、第三主成分占比急剧上升, 异常持续 3 天; 3)震前 9 天, 13 和 25Hz 功率谱密度占比同时出现大幅异常, 13Hz 占比上升 35%, 25Hz 占比下降超过 40%, 13Hz 占比出现正异常, 最大正异常达到 0.1, 25Hz 占比出现负异常, 最大负异常达到−0.15, 震后异常消失。结合同时段的太阳地磁活动情况, 认为上述电磁异常可以作为印尼地震的前兆。

印尼地震; 张衡一号; 滑动四分位(IQR); 滑动主成分分析(PCA); 短时傅里叶变换(STFT); 电磁异常

在地震孕育及发生过程中, 震源区及其周围会出现不同程度的电磁辐射现象, 这种辐射电磁场往往提前数天或数小时出现[1–3]。观测资料表明, 电磁异常是对短临地震反应最敏感的地震前兆之一[4–6]。大地震临震前电离层异常扰动及地震电离层耦合机制一……