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中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场修正球冠谐模型(CUG_CLMFM3Dv1)

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1866-1880页

作者：张攀杜劲松李厚朴中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074 地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉)武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430043

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异... 详细信息

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异常数据与CHAMP卫星近十年的矢量测量数据,联合构建了中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场的修正球冠谐模型.该区域岩石圈磁场模型的分辨率可达球谐3500阶/次,进而基于该模型正演计算了研究区域不同高度的矢量数据.将区域模型与高分辨率的球谐模型分别在空间域与频率域进行对比,结果显示区域模型中的高频成份更加丰富,所描绘出的磁异常的形态和幅值更加接近原始建模数据,且在由低分辨率球谐模型补空的区域更加平滑.该应用案例证明,联合可靠的近地面标量与卫星矢量磁测数据,基于修正球冠谐分析方法,有能力构建出高精度与高分辨率的区域三维岩石圈磁场模型.

关键词：修正球冠谐分析岩石圈磁场高分辨率三维模型中国及邻区

基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析

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地球物理学报 2023年第7期66卷 2973-2982页

作者：王婕申旭辉杨艳艳泽仁志玛黄建平赵庶凡王桥鲁恒新郭峰应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 中国科学院国家空间科学中心北京100190

张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静... 详细信息

张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据,来减少外源场的影响;然后,利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场,得到岩石圈磁异常值,再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模,得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常,包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常,以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析,将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比,主要磁异常的分布基本一致,而且在向下延拓到100 km高度时,本文的模型也能够提供比较稳定的结果,但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异.

关键词：张衡一号岩石圈磁场长波长磁异常球冠谐分析区域地磁场建模

基于Swarm卫星数据及CHAOS-6模型的中国地区岩石圈磁场研究

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Applied Geophysics 2023年第4期20卷 422-431,669,670页

作者：姜乙 Richard Holme 蒋勇南京信息工程大学空间天气研究所中国南京210044 利物浦大学环境科学学院英国利物浦L693GP 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078 无锡太湖学院苏格兰学院中国无锡214064

本研究主要关注Swarm卫星数据及CHAOS-6模型对岩石圈磁场的应用。重点考察该模型能否较好地模拟中国地区岩石圈磁场,同时检验高质量的卫星数据中是否还包含模型模拟部分以外的其他信息,特别是岩石圈磁场中的一些小尺度特征,这些信息有... 详细信息

本研究主要关注Swarm卫星数据及CHAOS-6模型对岩石圈磁场的应用。重点考察该模型能否较好地模拟中国地区岩石圈磁场,同时检验高质量的卫星数据中是否还包含模型模拟部分以外的其他信息,特别是岩石圈磁场中的一些小尺度特征,这些信息有助于研究岩石圈磁场并提高模型的精度。基于Swarm卫星数据和CHAOS-6模型,将卫星数据沿轨道按纬度1^°为间隔网格化后,计算相邻网格的差值,即差分计算。对比不同轨道,不同时间段之间的轨道差分,同时还考虑模型中15-20阶磁场的长期变化,以研究岩石圈磁场中所包含的小尺度成分。结果显示CHAOS-6模型可以很好地模拟Swarm卫星数据,均方偏差在3nT左右,模型基本反映了地磁场的长期变化。此外,从数据上还发现了一个未被模拟的磁异常,该异常位于磁赤道附近,有可能是外源场影响的结果。对于岩石圈磁场的研究应更侧重于所建立的模型而非卫星数据本身。

关键词：地磁场 Swarm卫星任务岩石圈磁场 CHAOS-6模型

2021年5月22日玛多M;7.4地震震前岩石圈磁场变化特征分析

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地震学报 2021年第4期43卷 453-462,I0001页

作者：董超陈斌袁洁浩王振东王粲中国地震局地球物理研究所北京100081

本文利用2019年和2020年两期的全国流动地磁矢量数据,针对玛多M_(S)7.4地震震中附近的岩石圈磁场空间分布,分析研究了岩石圈磁场各个分量的震前变化特征。结果表明,玛多M_(S)7.4地震发生前,震中附近的岩石圈磁场分量均发生了不同程度的... 详细信息

本文利用2019年和2020年两期的全国流动地磁矢量数据,针对玛多M_(S)7.4地震震中附近的岩石圈磁场空间分布,分析研究了岩石圈磁场各个分量的震前变化特征。结果表明,玛多M_(S)7.4地震发生前,震中附近的岩石圈磁场分量均发生了不同程度的变化:震中位于各分量的弱变化区域和零变线附近;震中位于各分量的高梯度带和低梯度带之间。本文证实了地震发生前会引起岩石圈磁场变化这一现象,并总结了震前地磁分量的变化特征,为今后强地震(尤其是M≥7.0地震)的震磁关系研究提供了一个震例参考。

关键词：磁场变化特征玛多M 7.4地震岩石圈磁场震磁关系

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岩石圈磁场异常变化与岩石圈结构的关系

地震研究 2017年第3期40卷 357-361页

作者：宋成科倪喆苏树朋闫琳琳孟宪纲中国地震局第一监测中心天津300180 云南省地震局云南昆明650224 河北省地震局保定中心台河北保定071000

概述芦山M7.0地震和景谷M6.6地震前,震中及周边区域岩石圈磁场水平矢量分布特征,并对这2次地震震中及周边区域岩石圈结构和介质性质进行分析讨论。结果显示:芦山M7.0地震岩石圈磁场水平矢量方向并不完全一致,但表现出较好的趋势性,仅呈... 详细信息

概述芦山M7.0地震和景谷M6.6地震前,震中及周边区域岩石圈磁场水平矢量分布特征,并对这2次地震震中及周边区域岩石圈结构和介质性质进行分析讨论。结果显示:芦山M7.0地震岩石圈磁场水平矢量方向并不完全一致,但表现出较好的趋势性,仅呈现出震中区域矢量值小的特征,这可能与该地区岩石圈结构相对均匀有关;景谷M6.6地震震中岩石圈磁场水平矢量方向散乱且量值很小,近场区域岩石圈磁场水平矢量方向依然散乱,这可能与该区域复杂的岩石圈结构和地质构造有关。

关键词：岩石圈磁场岩石圈结构芦山地震景谷地震

基于地面、航磁数据及三维模型的新疆地区岩石圈磁场初步研究

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地球物理学进展 2023年第3期38卷 1026-1034页

作者：唐艺嘉冯彦南京信息工程大学雷丁学院南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 中国科学院空间天气学国家重点实验室北京100190

基于地面台站及航空磁测数据,我们采用了新开发的三维曲面Spline(3DSS)模型以及区域球谐模型(RSH)建立了高精度的新疆地区三维岩石圈磁场模型,另外通过采用最新的CHAOS-7.5模型数据在100 km高度处进行了模型边界约束,最后将模拟结果与... 详细信息

基于地面台站及航空磁测数据,我们采用了新开发的三维曲面Spline(3DSS)模型以及区域球谐模型(RSH)建立了高精度的新疆地区三维岩石圈磁场模型,另外通过采用最新的CHAOS-7.5模型数据在100 km高度处进行了模型边界约束,最后将模拟结果与建模数据及CHAOS模型比较验证,结果显示新模型不仅可以反映更多岩石圈磁场的细节,在径向方向可以精细地展现小尺度磁场的衰减变化.新疆地区近地面处的岩石圈磁场主要受到相对浅层磁性岩石的影响,形成感应磁场,其强度随着高度上升而快速衰减,同时受到大尺度磁性基底岩石以及外源磁场的影响而产生强度倒转(强度符号发生变化)的情况.3DSS模型在新疆地区的三个磁异常与当地的地质构造有着很好的相应.通过对比还发现了一些其他全球模型所没有的磁异常特征,如阿尔泰磁异常北部的一些正负条带状的分布,另外还发现了在准噶尔—吐哈盆地东部存在许多小尺度的磁异常.根据磁异常特征推断,该区域是由浅部和深部磁性体相互作用和叠加形成的.

关键词：岩石圈磁场三维曲面Spline 区域球谐模型航磁数据

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地震前后岩石圈磁场变化特征分析

地球物理学进展 2010年第2期25卷 472-477页

作者：顾春雷张毅徐如刚王雷中国科学技术大学地球与空间科学系合肥230026 安徽省地震局合肥230031

本文以九江瑞昌M_s 5.7级地震和汶川M_s 8.0级地震为研究对象,根据两个震区地震后观测所得地磁场三分量数据和"2005.0中国地磁图"项目所积累的地磁场三分量数据,建立了两个震区的岩石圈磁场模型.通过对比分析两个震区岩石圈磁场总强度... 详细信息

本文以九江瑞昌M_s 5.7级地震和汶川M_s 8.0级地震为研究对象,根据两个震区地震后观测所得地磁场三分量数据和"2005.0中国地磁图"项目所积累的地磁场三分量数据,建立了两个震区的岩石圈磁场模型.通过对比分析两个震区岩石圈磁场总强度、磁偏角、磁倾角三个独立分量地震前后的时空变化特征,初步探讨地震与岩石圈磁场变化关系,寻找有效震磁变化信息.结果表明:(1)两次震中均位于岩石圈磁场的磁偏角和磁倾角零值线附近;(2)震后震中百公里范围内岩石圈磁场分量均出现了不同程度的异常变化;(3)震中附近岩石圈磁场出现了明显的与地震相关的变化,该变化在两个震区表现出相近的规律性.

关键词：岩石圈磁场 "2005.0中国地磁图"震磁异常九江-瑞昌地震汶川地震

基于亚失稳理论解释2010~2014年四川地区岩石圈磁场水平矢量异常变化特征

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大地测量与地球动力学 2023年第7期43卷 734-739页

作者：张瑜陈双贵马辉源杨磊雷光闫万生杨龙马智龙甘肃省地震局兰州市730000

梳理2010~2014年四川地区岩石圈磁场水平矢量异常空间变化特征,结果表明岩石圈磁场水平矢量年变化的弱变化区与中强地震具有良好的对应关系,震中均出现在弱变化区内或其边缘地带。结合亚失稳理论分析表明,研究区发生的10次中强地震中有... 详细信息

梳理2010~2014年四川地区岩石圈磁场水平矢量异常空间变化特征,结果表明岩石圈磁场水平矢量年变化的弱变化区与中强地震具有良好的对应关系,震中均出现在弱变化区内或其边缘地带。结合亚失稳理论分析表明,研究区发生的10次中强地震中有9次与亚失稳理论各阶段均有较好的对应关系,其中宁蒗M_S5.7、康定M_S6.3等5次地震均发生在震前连续两期弱变化区域的重叠部位。因此,对于中强地震预报应多关注连续多期岩石圈磁场水平矢量弱变区的重叠部位。2011~2013年龙门山断裂带与鲜水河断裂带交汇区水平矢量异常明显,分析区域应力场与磁异常关系可知,芦山7.0级、康定6.3级地震的破裂区均受到来自东北方向应力的作用。

关键词：岩石圈磁场水平矢量亚失稳理论区域应力场

南北地震带北段及周边地区岩石圈磁场时空变化特征对地震活动的指示意义

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 304-309页

作者：杨磊陈双贵闫万生张瑜雷光杨龙甘肃省地震局兰州市730000 兰州地球物理国家野外科学观测研究站兰州市730000

基于南北地震带北段及周边地区2020~2022年流动地磁原始矢量资料,获得2期岩石圈磁场时空变化模型。结果表明,研究区磁偏角D、总强度F和垂直分量Z均由正异常高梯度带转变为负异常高梯度带,磁倾角I的0值线大致沿地块边界走向线展布。水平... 详细信息

基于南北地震带北段及周边地区2020~2022年流动地磁原始矢量资料,获得2期岩石圈磁场时空变化模型。结果表明,研究区磁偏角D、总强度F和垂直分量Z均由正异常高梯度带转变为负异常高梯度带,磁倾角I的0值线大致沿地块边界走向线展布。水平矢量和垂直矢量的幅值局部弱化及方向转变区主要分布在地块边缘和地块交界区域,矢量幅值和方向在地块边界、断裂带及周边区域以及断裂带两侧具有明显差异。历史震中磁异常变化表现为磁场各分量的0值线展布、高梯度带、水平矢量和垂直矢量的局部弱化及方向突变等特征。青藏地块东北缘、阿拉善地块东南缘、鄂尔多斯地块西北缘及以北地区岩石圈磁场异常特征明显。

关键词：南北地震带北段岩石圈磁场磁异常地震活动