地磁台网观测异常识别方法研究

杨冬梅 李 琪 张素琴 何宇飞 姚休义 高玉芬

（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

地磁台网产出的基础观测数据，从时间分辨率上讲，有秒数据、分钟值、日均值、子夜均值等，反映着不同的地磁场变化成分。识别这些观测数据中的异常并对异常来源进行判别和研究，可以为完善地磁观测技术提供技术支持和指导，同时促进地磁观测数据在地震监测预测中的应用，并保证基于这些数据的研究和产出成果的可靠性。

对于初步筛选出的异常，我们按照其空间覆盖尺度的大小，划分为全国异常、区域异常和局部异常3类。全国异常指每个台站都存在的异常，这种情况下通常是发生了来自于磁层的扰动事件，比较容易被认定。区域异常指一定范围内的部分台站存在的异常，有可能是天然磁场的变化，也有可能与区域内或其周边的地震活动性相关，比较难以区别，是异常来源研究中的重点和难点。局部异常指个别台站存在的异常，在周边台站相对密集时，通常将这种孤立异常归因于观测环境或观测系统或观测数据处理中存在问题。

秒数据方面，在短时傅氏变换（SFFT）的基础上，按频段提取谱值随时间变化中的异常，这样处理的好处是可以对不同的台站在不同的背景噪声下提取异常。

分钟值方面，尝试了多种途径预测地磁日变化，与实际观测数据对比，从日变畸变总量、低点时间偏移、高点时间偏移、日变幅度差值等几个方面提取地磁日变畸变异常。

子夜均值方面，在线性去倾去除长期变化的基础上，通过27 天滑动平均提取了季节变化，再去除季节变化提取了短周期变化。通过空间对比、空间拟合、归一化等方法，分别研究了季节变化和短周期变化中的异常的识别和提取方法。同时继续研究了子夜均值逐日差的空间变化异常（图1）。

图1 玉树震前3 个月（2010 年1 月15 日）地磁总强度异常（当日磁情平静，最大KP 为2＋，最小Dst 为-12）