本文關(guān)鍵詞：人工源VLF信號處理與空間電磁異常擾動(dòng)特征研究

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【摘要】：法國于2004年成功發(fā)射DEMETER衛(wèi)星,其長達(dá)六年的運(yùn)行為空間對地電磁觀測積累了豐富的基礎(chǔ)資料。世界上多個(gè)國家均在開展在軌衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究,提取和識別地震前后的電離層異常信息已成為當(dāng)前地震監(jiān)測預(yù)報(bào)研究的熱點(diǎn)。本文利用2005年1月至2010年11月DEMETER衛(wèi)星記錄的來自澳大利亞人工源VLF發(fā)射站NWC的19.8kHz頻點(diǎn)的電場功率譜密度數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計(jì)、插值、擬合的方法,分析了VLF頻段電磁波在衛(wèi)星高度的空間分布特征和衰減變化規(guī)律,并對地震電離層效應(yīng)進(jìn)行了震例研究,為認(rèn)識電磁場的空間分布及異常擾動(dòng)特性提供參考依據(jù)。本文主要?jiǎng)?chuàng)新之處為采用多種數(shù)據(jù)處理方法,針對衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù),分析得到了VLF頻段電磁波的空間分布特征和不同方位的衰減特征,為進(jìn)一步識別和提取地震異常奠定了基礎(chǔ)。主要研究成果概括如下:(1)基于人工源的VLF電磁波空間傳播特征:VLF電場在研究區(qū)及其磁共軛區(qū)有著很強(qiáng)的對應(yīng)關(guān)系,存在南、北2個(gè)強(qiáng)電場中心渦;日側(cè)和夜側(cè)VLF電場中心點(diǎn)坐標(biāo)相對地面發(fā)射站(NWC)都發(fā)生了坐標(biāo)偏移;日側(cè),VLF電場呈現(xiàn)出周期性的年變化,并且每年峰值出現(xiàn)的月份集中在6、7、8月;2005—2010年衰減常數(shù)b(-0.004)保持在一個(gè)平穩(wěn)變化的過程中,VLF電場衰減速率基本穩(wěn)定。(2)不同方位甚低頻電磁波衰減特性:研究區(qū)上空,電場北部衰減梯度最小,東部衰減梯度最大;位于北半球的磁共軛區(qū),南部衰減梯度最小,北部衰減梯度最大;研究區(qū)與磁共軛區(qū)的電場均在偏向磁赤道地區(qū)的方向衰減梯度最小,而在背離磁赤道方向衰減則比較快;研究區(qū)的電場衰減梯度總體比磁共軛區(qū)要大,反映磁共軛區(qū)電場除了地—電離層波導(dǎo)傳播的電磁波,還疊加了來自其他磁通管的電磁波能量等。(3)汶川地震電離層效應(yīng)分析:汶川地震震中位于磁共軛區(qū)電場中心的南部,南部電場強(qiáng)度較其他三個(gè)方位要強(qiáng);2005—2010年的4、5、6月,電場南部的衰減梯度較其他三個(gè)方位(東部、西部、北部)小;2008年,磁共軛區(qū)電場南部的衰減系數(shù)在震前2個(gè)月就降為最低,3—4月電場頻譜強(qiáng)度逐漸增大,5月份電場強(qiáng)度最大,且電場向南分布最為明顯,可能與地震孕育輻射的電磁信號有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：甚低頻電場功率譜 電磁波傳播 電場衰減 DEMETER衛(wèi)星 電離層異常
【學(xué)位授予單位】：防災(zāi)科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P315.728
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 引言9-16
• 1.1 研究意義10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 內(nèi)容安排14-16
• 第二章 電離層中VLF電磁波傳播基礎(chǔ)16-19
• 2.1 電離層基礎(chǔ)知識16-17
• 2.2 地震電磁輻射的生成機(jī)制17
• 2.3 電磁波傳播計(jì)算模型17-18
• 2.4 小結(jié)18-19
• 第三章 DEMETER衛(wèi)星及人工源發(fā)射站介紹19-25
• 3.1 DEMETER衛(wèi)星19-22
• 3.2 人工源發(fā)射站22-24
• 3.3 小結(jié)24-25
• 第四章 VLF電磁波空間傳播特征與衰減分析25-37
• 4.1 VLF電磁波空間傳播特征統(tǒng)計(jì)分析25-30
• 4.2 不同方位VLF電磁波能量衰減分析30-36
• 4.3 小結(jié)36-37
• 第五章 震例分析37-56
• 5.1 汶川地震概況37
• 5.2 VLF電場數(shù)據(jù)選取37
• 5.3 數(shù)據(jù)計(jì)算及結(jié)果分析37-55
• 5.4 小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論及研究展望56-59
• 6.1 成果與結(jié)論56-57
• 6.2 進(jìn)一步研究工作57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

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