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为了提高海洋可控源电磁的地形响应模拟精度,探讨了三维交错网格剖分有限体积法求解频率域电磁场解的数值方法.在似稳场近似条件下,推导了有限差分法和有限体积法低频电磁场控制方程的离散表达式.通过对离散表达式的分析比较表明,有限体积法较之有限差分具有更高的计算精度,同时也具有与有限差分相当的计算效率.对含地形界面网格单元电导率采用加权平均处理,通过与二维有限元程序的计算结果对比,验证了该方法可以有效提高有限体积法对地形变化的模拟精度.应用有限体积法计算了一个三维带地形储层模型的可控源电磁响应,分析表明地形变化对电场分量影响明显,磁场分量对地形变化不敏感. 相似文献
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可控源音频大地电磁法(CSAMT)一直沿用大地电磁法(MT)的办法,通过计算电场分量与磁场分量的比值,求取卡尼亚视电阻率.而CSAMT场源已知,电场分量和磁场分量都与地下电阻率存在一定的关系,可以单独采用CSAMT电场分量或者磁场分量提取地下介质的视电阻率.本文通过分析电场分量与磁场分量的数据特性,提出利用CSAMT电场单分量数据进行视电阻率的计算,用改进的广义逆矩阵反演方法,使初始模型中的地电层数等于频道个数,克服了以往反演计算中层数较少的问题;实现全场区电场分量视电阻率曲线的拟合反演.同时对单分量视相位计算方法进行分析,结合山西大同地区积水采空区探测及数据解释结果,论证本文提出的单分量解释方法的有效性. 相似文献
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《地球物理学进展》1993,(1)
卫星观测结果表明高纬场向电流区的磁场和电场扰动有很高的相关性.这种相关性可用两个模型来解释,第一个模型是静态模型,观测到的扰动被认为是静态空间变化,磁场和电场的正交分量之比△B_x/E_x 表示高度积分的电离层Pedersen 电导率∑p;第二个模型是阿尔芬波模型,观测到的扰动被解释为Doppler—shifted 阿尔芬波,比值△B_x/E_x 的倒数是阿尔芬波速V_A°本文应用DE2的观测资料研究了这个比值随空间尺度的变化,我们发现,对于空间尺度大于60km或时间长于8s的变化,比值几乎不随空间尺度改变,然而对于尺度较小的变化(用截止周期短于4.0s的数值滤波可以得到这种变化),该比值展示了明显的空间尺度依赖性。对于长波长结构,计算出的比值近似等于根据电离层模型得到的。对于短波长变化,此比值近似等于1/V_A,从前者到后者的转变常常开始于时间尺度4.0-8.0s,在白天一侧,之间的相关性通常高且转变明显可见,因此,静态模型适应于尺度超过8.0s(或64km)的变化;而对于尺度小于4.0s(或32km)的变化,阿尔芬波疚越来越电离层高度上,短路效应京戏得明显了,然而,所阳天顶角的关系和已发表的电导率模型中Pedersen电导率与太阳顶角的关系是一致的。 相似文献
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大地电场长短极距比值方法是利用大地电场变化与变化磁场的关系,遵从介质中的麦克斯韦方程,当场源足够远时,在各向同性、均匀的连续介质中,同一测向的长、短极距观测到的地电场值理论上应该是一样的. 相似文献
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为对水中目标电磁特性进行数学建模及深度换算,以及对水中目标实施空中探测、定位,将镜像法应用于存在两个分界面的含导电媒质的分层媒质中,在唯一性原理的基础上,推导了空气-海水-海床三层模型下,位于海水中的任意静态电偶极子在源所在媒质区域以外的空间中-空气中的电场、磁场分布的解析表达式,并以单位偶极矩的水平电偶极子为例进行了仿真计算和特征分析.所得解析表达式为后续相关研究提供理论基础,仿真结果和文献对比,表明浅海环境下海水中的静态电偶极子在空气中也可以产生明显的电场、磁场,而且具有明显分布特征,是值得关注的目标信号. 相似文献
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瞬变电磁法是重建地下电阻率等电性结构的重要方法.传统磁性源和电性源瞬变电磁法主要观测横电极化场,横电极化场仅对良导目标敏感,对高阻目标的分辨能力有限.横磁极化场对高阻目标具有较强的分辨能力,但未得到有效利用.双线源瞬变电磁法可以增强观测电场中横磁极化场的占比,但对该方法的响应特征和分辨能力缺乏系统性的研究.为此,本文以双线源为例开展瞬变电磁横磁场响应特征与分辨能力分析.双线源瞬变电磁水平电场的响应强度要小于传统接地导线源,在发射源的中垂线上,层状大地模型的响应为零,观测的水平电场响应只能由地下的三维目标体产生.分别提取双线源和传统接地导线源激发电磁场中的横磁场和横电场,双线源瞬变电磁场中的横磁场占比要大于传统接地导线源,特别是在中晚期,横磁场远大于横电场,横磁场占比得到明显增强.通过均方根差和三维数值模拟的计算,双线源瞬变电磁水平电场显示出相较于传统接地导线源更强的高阻目标分辨能力,特别是在赤道向,水平电场对高阻目标分辨能力的增强效果更加明显. 相似文献
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带地形的大地电磁二维正演数值模拟多数基于电性各向同性理论,由于地球内部电性各向异性现象的普遍存在,基于电性各向异性理论研究地形起伏情况下大地电磁二维正演数值模拟就显得非常迫切.本文首先由麦克斯韦方程出发,引入张量电导率,求得一组关于平行走向的电场分量Ex和磁场分量Hx的二阶偏微分方程,使用有限差分法求解出Ex和Hx的近似解,并以此求得其他场分量;其次,引入地形因素,改变变量在网格节点中的排列方式,选择交错排列方式从而给有限差分系数矩阵的最大带宽分配合理的存储空间;最后,使用Weaver的方法解决TM模式下,在地-空分界面垂直于构造走向的一些区域存在不同电导率的问题.通过对带地形的二维电性各向异性结构做正演模拟,研究地形因素对大地电磁响应的影响;以电性各向异性理论为基础,将地形因素引入对实测大地电磁资料的处理中,通过做二维正演拟合和未引入地形因素的结果做对比,说明电性各向异性现象的普遍存在,认识地形因素对观测大地电磁场的影响,为今后分析解释实测大地电磁资料包含地形因素和电性各向异性情况提供理论基础和技术指导. 相似文献
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把磁场观测数据向导电区域延拓,是地球电磁学的经典问题之一．从准静态近似和非零矢势规范的电磁场方程出发,依据矢量的球面分解唯一性定理,本文建立支配三维非均匀电寻率分布全球地慢中的环型场、极型场和电位势场的耦合方程组烤虑地球深部研究对认识全球地幔非均匀性横向变化尺度的限制,提出横向缓变意义下三维非均匀地幔中电场和磁场的摄动理论,其零级近似不要求电导率分布一维球对称．作为零级近似可解的例证,研究了地幔深源极型场的反扩散问题,在利用地面磁场观测反演到核幔边界时,可以考虑地幄横向非均匀性影响． 相似文献