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对地震预测的一个统计物理算法在川滇地区的回溯性预测检验 总被引：3，自引：0，他引：3
基于复杂系统统计力学的地震物理预测模型——图像信息学（Pattern Informatics,PI）算法近年来得到了较大发展．利用此方法对1988年以来川滇地区进行了回溯性预测检验,探讨了将其应用于中国大陆时间相依的地震危险性分析的可能性．使用1970～2007年ML3．0级以上区域地震目录,针对Ms5．5级及以上预测“目标震级”,采用15a尺度的地震目录滑动时间窗、均为5a尺度的地震活动“异常学习”时段和“预测时间窗”进行PI算法计算．对PI算法预测效果使用ROC检验方法进行了统计检验,结果表明,PI算法预测效果不但明显优于随机预测,同时优于基于地震丛集理论进行地震数目统计的地震相对强度（RelativeIntensity,RI）算法．当将“预测时间窗”缩短为3和1a时间尺度时,PI算法的预测效果虽仍优于随机预测,但相对5a“预测时间窗”明显下降．对于1a尺度“预测时间窗”,PI算法预测效果与RI算法基本相当,这表明,在此时间尺度下,地震活动的丛集属性占主导地位． 相似文献
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地磁场变化的小波熵复杂度分析方法 总被引：4，自引：2，他引：2
根据南极中山站地磁台2005年的地磁观测数据,运用小波分析方法---小波熵复杂度对地磁场观测数据进行了分析,其小波熵序列与时间序列的变化完全一致,表明小波熵序列能够表征地磁场变化程度及变化范围.进一步研究发现,小波熵序列具有阶段特性,反映了地磁场变化在不同的过程中具有不同的变化性质及内容;当地磁场观测数据的幅度整体削减时,小波熵值整幅增大,但小波熵序列的特征完全一致,说明小波熵非常好地反映了地磁场观测数据的幅度与频率的变化,能够揭示地磁场变化的内在规律.因此,可以借助地磁场观测数据的小波熵复杂度计算来反演地球及其外围空间的动力学特征. 相似文献
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为了研究地球物理观测信号在多尺度空间中的复杂性,本文提出了一种新的广义熵谱（General Entropy Spectral）概念,其在零频率下的值正好给出了传统意义的信息熵。同时,还提出了一种新的局部多尺度熵（Local Multiscale Entropy）分析方法,该方法结合了信息熵和多尺度方法,可用于对数据特征、信息复杂度进行多尺度表达。上述这些新方法适用于分析各种复杂的地球物理信号,以便深入挖掘更多的信号特征和信息。 相似文献
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巴丹吉林沙漠湖泊水离子空间复杂性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨巴丹吉林沙漠湖泊水离子的空间复杂性,本文采用滑动样本熵方法,将沙漠东南部115个湖泊的313组采样点分为两组(2009年9月和2010年9月为一组,2011年4月、2012年4月、2013年4月和2016年4月为一组),并计算采样点水化学离子的样本熵,分析其空间变化规律.结果表明,4月各个离子和TDS的空间复杂度大于9月;4月和9月TDS熵值和Na~+、Cl~-、K~+熵值相关系数较高,TDS和Na~+、Cl~-、K~+在空间上的复杂度变化趋势较为一致,且Na~+、Cl~-、K~+、CO_3~(2-)、HCO_3~-都是在西北部和东南角空间复杂度高,其他区域复杂度相对较低;Mg~(2+)比同期其他离子空间复杂度低,其在采样Ⅰ区中间部分的复杂度较高;Mg~(2+)和Ca~(2+)在9月和4月空间复杂度相差较大,9月Ca~(2+)在采样Ⅰ区西北部有一个复杂度较高的突变区域;除9月东南角出现较高熵值之外,SO_4~(2-)空间复杂度分布趋势在4月和9月基本相同;对于离子熵值的季节性变化,气候条件是主导因素;在同月气候条件相似的情况下,影响可溶性离子熵值空间变化的主要因素是水源补给;4月和9月的可溶性离子熵值在研究区中间部分较低,说明该区水源补给量较大. 相似文献
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利用地磁内外源场分离的方法,反演得到了1997年11月8日玛尼地震和1998年１月10日张北地震前地下和空间等效电流体系的演化图象,并分析研究了地磁低点位移出现前后等效电流体系变化特征．结果表明,内、外场等效电流体系的变化与地震ldquo;低点位移rdquo;异常现象有着内在的联系,等效电流体系变化可能是地磁低点位移异常现象产生的原因之一。随着我国地磁台站的加密建设,势必可以得到更为精确的地磁场等效电流体系的演化特征,更有利于地震预测的研究。 相似文献
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对北高加索地球物理观测台站（埃尔布鲁斯火山地区）记录的地磁变化的分析已经完成。识别出在印度尼西亚灾难性的海啸地震形成期间观测到了准谐波地磁异常干扰,描述了地球磁场变化结构的形态效应。所引用的实验结果使我们大概了解了地磁活动性和一些海啸地震的相关内容。在所有的观测实例中,地震事件都发生在磁场各分量之间的特定比条件下;并发现在磁场变化结构中,我们成功识别出反映该研究区内海啸地震孕育和发展条件的地磁扰动超低频准谐波波形。本文中并不考虑海啸地震的预测,因为即便我们能在某些特定指标上识别出地磁场,但是目前在震源区,地震事件的震源位置和发震时间都还存在不确定性。 相似文献
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对流电场、场向电流和极光区电集流是磁层一电离层耦合的主要物理过程．它们的演化发展时间分别为几分钟至半小时的量级．本文用１００°Ｅ和３００°Ｅ的两个地磁经度链附近各１１个台站的１ｍｉｎ均值地磁Ｈ和Ｚ分量资料,分析了１９９４年４月１６-１７日磁暴期间磁层耦合过程对极光区和中低纬区电离层扰动的地磁特征．强磁暴开始时,台站所处的地方时位置不同,则观测到的电离层和地磁响应也完全不同．这是磁层对流和一、二区场向电流共同作用的结果．一般说,扰时极光区的西向电集流变化更为强烈．随着耦合的发展,极光区范围会向南北扩展,电集流中心带则向低纬侧移动．在中低纬区,二区场向电流的建立能屏蔽一区场向电流所产生的扰动,并引起反向的电流及地磁变化．由此,中低纬区夜间有可能出现短时间的东向电场,又可通过ＥＸＢ的垂直向上漂移作用抬升Ｆ层等离子体,并发生同一经度链附近的多站电离层ｈ＇Ｆ同时突增现象．另一方面,磁赤道附近的台站则更多地受内磁层赤道环电流和电离层赤道电集流的影响． 相似文献
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磁暴的发生与环电流的变化密切相关.除了对称环电流外，部分环电流在磁暴的发展过程中也起到了重要的作用，同时部分环电流通过场向电流与极区电离层中的电流形成回路.本文应用INTERMAGNET地磁台网北半球中低纬区域地磁台站数据，对不同强度4个磁暴事件主相和恢复相期间部分环电流和场向电流的磁地方时分布进行了分析和讨论.对于每一个磁暴事件，在低纬地区（地磁纬度约0°—40°N）选用地磁经度上大致均匀的8个台站，通过坐标转换计算平行于磁偶极轴的地磁场水平分量H来分析磁暴期间环电流所引起的磁场扰动；在低纬地区8个台站的基础上增加中纬地区（地磁纬度约40°N—60°N）地磁经度上大致均匀的6个台站，计算地磁坐标系下地磁场东西分量Y来分析磁暴期间场向电流在中低纬地区引起的磁场扰动.结果表明，磁暴主相期间的部分环电流主要作用于磁地方时昏侧和夜侧扇区，并且主相和恢复相期间部分环电流引起的磁场变化随着磁暴级别的增大而增大；磁暴主相期间向下的场向电流多出现在夜侧至晨侧扇区，向上的场向电流多出现在昏侧至午后扇区，且中纬地区向下和向上场向电流的展布范围明显大于低纬地区；恢复相期间弱、中磁暴事件的场向电流呈现与部分环电流相同的减弱趋势，而强、大磁暴事件在恢复相末期场向电流引起的磁场变化明显不同于恢复相的其他时刻，这可能与高纬较强的亚暴活动有关. 相似文献
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SONG Dong-mei XIANG Liang SHAN Xin-jian YIN Jing-yuan WANG Bin CUI Jian-yong 《地震地质》2019,41(6):1511-1528
There are many factors related to the variations of TEC, and the changes of TEC caused by earthquake only occupy a small portion. Therefore, it is vital how to exclude the ionospheric interference of non-seismic factors accurately in the process of seismic ionospheric anomaly extraction. This study constructed a TEC non-seismic dynamic background field considering the influence of solar and geomagnetic activities. Firstly, the TEC components of half-year cycle and annual cycle are extracted by wavelet decomposition. Then, it establishes a regression model between TEC in which periodic factors are removed and solar activity index, geomagnetic activity index with SVR method(support vector regression)in non-seismic period. Finally, based on the constructed model, the solar activity index and geomagnetic activity index is used to reconstruct aperiodic components of TEC in earthquake's period. From the reconstructed aperiodic components of TEC plus the half-year periodic components and annual periodic components of TEC in the same period, the non-seismic dynamic background field is obtained. Comparing the residuals relative to original TEC values in non-seismic dynamic background field and traditional sliding window background, there are apparent monthly periodic change and semi-annual periodic change in the residuals of sliding window background, which can have obvious impacts on the subsequent seismic ionospheric anomaly detection. In order to test the validity of seismic TEC anomaly detection based on the background field construction method, this paper investigated the long time series TEC anomalies near Wenchuan city(30°N, 100°E)from March 1 to September 26 in 2008. It is found that under the condition of non-seismic disturbance such as solar activity and geomagnetic activity, TEC abnormal disturbance is rarely detected by non-seismic dynamic background field method, when compared with the traditional sliding time-window method. And before the earthquake, more TEC anomalies were detected based on the proposed method, also, they were more intense than those extracted by sliding window method. Therefore, the TEC background field construction method based on SVR(support vector regression)has superiorities in both system errors elimination, which are caused by solar, geomagnetism, the non-seismic ionospheric disturbance events and periodic fluctuations of TEC, and in reducing the false alarm rate of seismic TEC anomaly. Moreover, it can also improve the seismic TEC anomaly detection ability. In addition, this paper analyzed the time-spatial distribution of TEC anomaly before three earthquakes on May 12, August 21 and August 30, 2008. They were mainly negative abnormal perturbations and often distributed on the equatorial side of epicenter. 相似文献
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《地震科学（英文版）》2010,(4)
By calculating the hourly standard deviation of the first-order differences of the horizontal geomagnetic component minute data,a new index Vr to represent the variation rate of the geomagnetic field was introduced.Vr-indices show similar trends in the temporal change at different observatories and have simultaneous peak values at the observatories covering a large span geographically,which reveals that the source of geomagnetic disturbances represented by Vr is in the magnetosphere.Based on the comparison among Vr,Kp and ap,it is found that generally Vr changes linearly with Kp and ap,which means that the rapid changes of magnetic field usually exist together with magnetic disturbances.But there are exceptions.As Vr can be easily produced by individual observatory in quasi real time and is more sensitive to the variation rate of geomagnetic field rather than the field itself,it can be expected to serve for monitoring or predicting the geomagnetic-induced event in a quick and intuitive way. 相似文献
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地磁扰动是空间天气中的重要现象,对地基技术系统具有重要的影响.准确预报地磁扰动可以有效避免重大灾害发生.本文基于Weimer电势和磁势模型发展了高纬地区地磁扰动的模拟方法,并与地面台站观测数据进行了比较.地表磁场扰动主要受电离层电流系统的影响,利用Weimer模式计算出电离层等效电流分布后,基于毕奥-萨伐尔定律推导了地磁扰动三分量与电流的关系,最终计算出地磁扰动量.模型的输入参数为太阳风速度、太阳风密度、行星际磁场和磁偶极倾角.模型计算结果与不同纬度和经度的地磁台站观测结果对比表明本文的计算方法能有效地模拟地磁暴期间地磁扰动特征.本文结果对今后发展高纬地区地磁场预报模型奠定了重要基础. 相似文献
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本文采用一种新的坐标系--耀斑-日球电流片坐标系,对1966-1982年间由耀斑-激波所引起的277个耀斑-地磁扰动事件进行了分析.初步结果是:1.耀斑-地磁扰动事件在该坐标系中相对日球电流片的随机分布呈高斯分布,极大值在电流片附近;2.当地球和耀斑位于日球电流片同侧时,地磁扰动事件频次远高于异侧;3.地磁扰动强弱在该坐标系中的分布,亦呈现了同侧高于异侧,且极大值多在日球电流片附近;4.耀斑-激波能流密度ρ2V23及其跃变量ρ2V23-ρ1V13在该坐标系中具有十分类似于相应磁扰水平的分布,其离散程度后者略大于前者. 根据本文的结果可以看出,对耀斑-地磁扰动研究来说,近太阳日球电流片的存在是一个重要的特征面,它对耀斑-地磁扰动的产生和强弱水平有重要影响,使太阳耀斑活动与地磁活动效应之间的对应关系变得复杂化了. 相似文献
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为探索地磁长期变化中地磁急变事件的识别方法，分析地磁急变的特征，本文基于多个地磁台站子夜均值数据，利用线性拟合方法计算了地磁场X，Y和Z三个分量的年变率，对近年来发生的地磁急变事件进行了识别和分析。结果显示:Y分量能对分析时段内已报道的地磁急变事件进行很好的识别，其中1999年的地磁急变事件，在我国区域内发生的时间可能为1998年，此外2017年可能存在一个新的地磁急变事件；Z分量年变率整体变化平缓，2001年和2013年前后发生两次显著的地磁年变率变化，并且分别早于2003年和2014年两次显著的地磁急变事件时间，这与下地幔的高电导率层对不同分量地磁信号从核幔边界传播至地表过程中的延迟作用有关；X分量年变率出现多次地磁急变事件特征，其变化与Dst指数年变率变化具有相关性，可利用其去除X分量年变率中存在的外部空间电流体系影响成分，更可靠地辅助Y分量对地磁急变事件进行识别。总体上，地磁子夜均值数据年变率的空间分布与基于第12代国际地磁参考场（IGRF12）模型计算的地磁数据年变率的空间分布所呈现的变化特征在总趋势上具有一致性，表明地磁台站子夜均值数据能够反映我国区域地球主磁场的变化特征，而分别由子夜均值数据和IGRF12模型计算的2003年Y分量年变率空间分布均存在的显著局部特征，可能与地磁急变事件的区域特征有关。 相似文献
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Keisuke Ito 《Earth and Planetary Science Letters》1980,51(2):451-456
The chaotic dynamics of the Rikitake two-disc dynamo system is studied for a wide range of parameters and results are compared with the sequence of geomagnetic polarity reversals. The chaos of the Rikitake system belongs to the Lorenz type, which is characterized by irregular travelling of an orbit between two unstable fixed points. Travelling corresponds to the polarity reversal. The frequency of the polarity reversals depends strongly on the parameter μ representing the resistive dissipation in the core. In the center of the chaotic regime, there is a parameter region in which reversals seldom occur and the dynamics is less disordered. The Markov entropy of the Lorenz map for the system has a sharp minimum in this parameter region named as the minimum entropy regime (M.E.R.). The average frequency of reversals in the M.E.R. is less than 0.1 per cycle of oscillation, but is not uniform even seen through a 10-m.y.-long window. The non-uniformity as well as the low rate of reversals in the M.E.R. markedly resemble the behavior of geomagnetic reversals over the past 153 m.y. It is suggested that the Earth selected the minimum entropy regime on the principle of the minimum entropy production, as is known to be the case for other dissipative dynamical systems. 相似文献
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本文应用中国大陆地区11个地电场台站5.5年（2012-01-01—2017-05-31）中磁静日和磁扰日的观测数据，并联系地电场变化敏感响应地下介质非均匀性和空间电磁活动的特点，发展了地电扰动指数，即消除静日地电变化的幅值比地电指数（GEI）.对比各台站的地电指数与地磁指数，87.43%的单台地电指数D与单台地磁指数K在数值上完全相同或相差1，93.75%的单台平均地电指数Ds与单台平均地磁指数[K+0.5]（四舍五入）相同或仅相差1，说明地电指数能用于量化界定地电扰动水平，如同地磁指数量化界定磁扰水平.地电指数将服务于地球电磁环境监测、科学研究等领域，同时也可以用来评估地电场观测数据的质量. 相似文献
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基于法国DEMETER卫星观测的超低频(ULF)电场波形, 本文提出了更简单易实施的ULF电场扰动预处理方法. 利用该方法, 对文献中已报道的2010年2月27日智利MS8.8地震前的ULF电场扰动进行了更全面的分析. 结果表明: 已报道的20°S—40°S地磁纬度带内的ULF电场扰动并非仅出现在最靠近震中的半轨道, 而是出现在较大的经度范围内. 大范围ULF电场扰动的区域正好位于南大西洋异常区, 很可能受到该区域异常磁场的影响. 南大西洋异常中心区域的ULF电场扰动表现出共轭特征, 即在南北地磁纬度20°—40°范围内ULF电场均出现约5 mV/m的扰动, 北纬地区的ULF电场扰动幅度相比南纬地区更小. 而在南大西洋异常中心区域外的ULF电场扰动则仅在20°S—40°S地磁纬度带内出现, 在其共轭区并未观测到ULF电场扰动. 这可能是由于南大西洋异常中心区域外的ULF电场扰动幅度比中心区域更小所致, 在电离层中由于碰撞效应更易被衰减, 因此ULF电场扰动无法传播至其共轭区. 本文的方法和结果可为后续更全面地分析卫星在电离层高度记录的ULF电场扰动提供参考. 相似文献
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利用297个耀斑-行星际激波-地磁扰动事件,统计研究了耀斑-行星际激波等离子体结构与相应磁扰结构间的关系,新的发现是:当激波面后的磁场南、北分量不大时,激波等离子体结构决定着相应磁扰的基本结构形态,特别是等离子体热状态与相应磁扰的恢复相关系十分密切.由本文定义的激波能量传输指数--FS指数对相应地磁扰动能给出较好的描述.推论:除磁重联这类能量传输机制外,对于行星际磁场南、北分量较小时,还可能存在以等离子体过程为基础的决定磁扰变化结构的太阳风-磁层能量传输机制,应进一步研究. 相似文献