基于 AETA 的电磁扰动与地震的相关性分析

雍珊珊 王新安 郭琴梦 刘聪 杨超 王晶 蒋冰慧

北京大学深圳研究生院集成微系统科学与工程应用实验室, 深圳518055; † E-mail: yongshanshan@pku.edu.cn

地震电磁扰动观测, 即电磁波观测[1], 是捕捉地震短临异常的方法之一。电磁扰动现象在岩石破裂实验和地震事件中均存在, 一些观测和研究也表明其具有临震特性[2–8], 是重要的地震前兆。过去的研究中有大量关于地震电磁异常的报道, 其中以超低频频段居多。张建国等[9]发现, 2008 年汶川地震之前, 地震中心周边 20 Hz 以下的电磁扰动信号在震前一个月出现异常, 其中距离较近的台站电磁异常对应的频段相对较高。姜峰[10]利用滑动相关系数法分析岷县–漳县 6.5 级地震中心周边的电磁信号, 发现 0.01 Hz 的低频频段与地震序列出现较强的异步相关性。韩鹏[11]在分析 2000 年伊豆群岛地震群期间日本 3 个观测台站的地磁信号时, 发现小波变换的 db5 小波基对应的 0.01Hz 频段与地震有较强的相关性。Bernardi 等[12]、Hayakawa 等[13]和Smirnova 等[14]在对日本和美国加州地区的地震研究中也发现较普遍的超低频频段电磁异常现象。

截至 2010 年, 全国范围内有电磁扰动台站约150 个。电磁扰动台以电场、磁场和电磁场为观测对象, 观测频段覆盖超低频、甚低频和低频, 观测仪器性能差异大, 埋设方式、标记方法和观测数据输出形式不一致, 对观测环境的要求以及实际所处的环境均不同, 使得针对这些观测数据的分析可信度和泛化性等均存疑。为了系统性地论证地震电磁扰动分量的异常变化与地震的相关性, 本团队研制了多分量地震监测预测系统(AETA), 并在全国范围进行广泛的观测实验和数据分析[15–17], 提供了长期、稳定和一致性较好的观测数据。……