針對傳統(tǒng)的探測手段獲取電離層參考背景值精度較低的問題,借助IGS發(fā)布的GIM格網(wǎng)數(shù)據(jù),利用奇異譜分析提取TEC主成分探測地震前后電離層擾動,使用該方法和滑動四分位距法對2018年1月23日阿拉斯加灣Ms8.2地震進行探測,實驗結(jié)果表明:兩種方法探測結(jié)果基本保持一致,在震前3 d、9 d和震后2 d發(fā)生電離層TEC擾動現(xiàn)象,震前9 d的擾動現(xiàn)象與地磁活動強烈干擾相關(guān),在排除空間環(huán)境干擾因素后,認為震前3 d和震后2 d電離層異常是由地震引發(fā)的。 

【文章來源】：測繪工程. 2020,29(02)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

探測點主特征值時間序列

基于奇異譜分析主成分探測地震前后電離層TEC異常擾動的方法,相比于滑動四分位距法計算過程簡便,且有效探測出地震前后電離層TEC異常擾動。兩種方法結(jié)合更有利于探測出地震前后電離層TEC異常擾動的時間點。實驗結(jié)果表明:基于奇異譜分析提取TEC主成分與滑動四分位距法探測結(jié)果基本一致,在震前3 d和震后2 d發(fā)生電離層擾動異�，F(xiàn)象是由地震引起的,探測點在震前3 d電離層TEC擾動分別達到1.15TECu、0.90TECu、0.75TECu、0.80TECu,在震后2 d電離層TEC擾動分別達到2.80TECu、2.20TECu、1.65TECu、1.95TECu。震前9 d發(fā)生電離層擾動現(xiàn)象與地磁活動干擾相關(guān)。盡管電離層擾動現(xiàn)象可作為地震預(yù)報依據(jù)之一,同時考慮到電離層豐富的時空特性及地震發(fā)生機理的復(fù)雜性,用電離層擾動現(xiàn)象作為地震預(yù)報還需要對電離層擾動現(xiàn)象做進一步的研究。圖4 震前15 d及震后3 d Dst、Kp和F10.7指數(shù)變化

利用IGS發(fā)布的每天從UT0到UT24、時間分辨率為2 h、空間分辨率為2.5°×5°的全球GIM數(shù)據(jù)中提取出阿拉斯加灣震源處4個格網(wǎng)點數(shù)據(jù)(57.5°N,150°W)、(57.5°N,145°W)、(55°N,150°W)、(55°N,145°W),震源和探測點位置分布如圖1所示。若使用線性內(nèi)插的方式得到震源處TEC值進行異常擾動分析,則會丟失TEC表現(xiàn)出豐富時空特性,因此使用四個格網(wǎng)點的數(shù)據(jù)來探測地震前后TEC異常變化。此外,考慮到空間環(huán)境因素會影響探測區(qū)域電離層TEC值的變化,對美國航空航天局提供的太陽射電通量F10.7數(shù)據(jù)和日本京都地磁數(shù)據(jù)中心提供的磁暴時變化指數(shù)Dst數(shù)據(jù)及全球地磁活動指數(shù)Kp數(shù)據(jù)進行空間因素影響分析。太陽射電通量F10.7主要表現(xiàn)太陽的輻射變化,采用時間分辨率為1 h,按其大小劃分為3個等級F10.7>150 SFU、100 SFU<F10.7<150 SFU、F10.7<100 SFU,分別代表強中弱太陽輻射[9]。Dst的采用時間分辨率為1 h,主要量測地磁水平分量的強度變化,按指數(shù)大小可分為4個等級,-50 nT<Dst≤30 nT為小磁暴,-100 nT<Dst≤50 nT為中等磁暴,-200 nT<Dst≤110 nT為大磁暴,Dst≤200 nT為特大磁暴。Kp指數(shù)主要用來描述全球地磁擾動過程,在地磁平靜狀態(tài)下一般小于4。2 電離層TEC異常擾動探測


本文編號：3028296