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ISSN?0253-3782 CN?11-2021/P

基于中国地磁台网地磁子夜均值数据对地磁急变的分析

何宇飞 ,? 赵旭东 ,? 张素琴 ,? 杨冬梅 ,? 李琪

引用本文: 何宇飞,?赵旭东,?张素琴,?杨冬梅,?李琪. 2019.?基于中国地磁台网地磁子夜均值数据对地磁急变的分析.?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?41(4):?512-523. doi: 10.11939/jass.20190009 shu
Citation:? He Yufei,?Zhao Xudong,?Zhang Suqin,?Yang Dongmei,?Li Qi. 2019.?Geomagnetic jerks based on the midnight mean of the geomagnetic field from geomagnetic networks of China.?Acta Seismologica Sinica,?41(4):?512-523. doi: 10.11939/jass.20190009 shu

基于中国地磁台网地磁子夜均值数据对地磁急变的分析

    通讯作者: 赵旭东, zxd9801@163.com
摘要: 为探索地磁长期变化中地磁急变事件的识别方法,分析地磁急变的特征,本文基于多个地磁台站子夜均值数据,利用线性拟合方法计算了地磁场XYZ三个分量的年变率,对近年来发生的地磁急变事件进行了识别和分析。结果显示:Y分量能对分析时段内已报道的地磁急变事件进行很好的识别,其中1999年的地磁急变事件,在我国区域内发生的时间可能为1998年,此外2017年可能存在一个新的地磁急变事件;Z分量年变率整体变化平缓,2001年和2013年前后发生两次显着的地磁年变率变化,并且分别早于2003年和2014年两次显着的地磁急变事件时间,这与下地幔的高电导率层对不同分量地磁信号从核幔边界传播至地表过程中的延迟作用有关;X分量年变率出现多次地磁急变事件特征,其变化与Dst指数年变率变化具有相关性,可利用其去除X分量年变率中存在的外部空间电流体系影响成分,更可靠地辅助Y分量对地磁急变事件进行识别。总体上,地磁子夜均值数据年变率的空间分布与基于第12代国际地磁参考场(IGRF12)模型计算的地磁数据年变率的空间分布所呈现的变化特征在总趋势上具有一致性,表明地磁台站子夜均值数据能够反映我国区域地球主磁场的变化特征,而分别由子夜均值数据和IGRF12模型计算的2003年Y分量年变率空间分布均存在的显着局部特征,可能与地磁急变事件的区域特征有关。

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    1. 陈伯舫. 1998. 60年代末与70年代末中国4个地磁台处jerk的分析[J]. 地球物理学报,41(1):71–78. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1998.01.008

    2. Chen P F. 1998. Features of the late 1960’s jerk and the late 1970’s jerk at four observatories in China[J]. Acta Geophysica Sinica,41(1):71–78 (in Chinese).

    3. 陈伯舫,王亶文,范国华. 1999. 从中国地磁台网看1991年jerk[J]. 如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵地磁观测与研究,20(1):33–38. doi: 10.3969/j.issn.1003-3246.1999.01.007

    4. Chen P F,Wang D W,Fan G H. 1999. Special feature of the 1991 jerk (Y) in the Chinese region[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research,20(1):33–38 (in Chinese).

    5. 陈伯舫. 2006. 2000年Jerk存在吗[J]. 如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵地磁观测与研究,27(5):50–52. doi: 10.3969/j.issn.1003-3246.2006.05.010

    6. Chen P F. 2006. On the existence of the 2000 jerk[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research,27(5):50–52 (in Chinese).

    7. 徐文耀. 2009. 地球电磁现象物理学[M]. 合肥: 中国科学技术大学出版社: 140.

    8. Xu W Y. 2009. Physics of Electromagnetic Phenomena of the Earth[M]. Hefei: University of Science and Technology of China Press: 140 (in Chinese).

    9. 张素琴,杨冬梅,李琪,赵永芬. 2008. 中国大陆两次地磁急变分析[J]. 中国如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵,24(3):253–260. doi: 10.3969/j.issn.1001-4683.2008.03.007

    10. Zhang S Q,Yang D M,Li Q,Zhao Y F. 2008. The 1991 and 1999 jerks in China[J]. Earthquake Research in China,24(3):253–260 (in Chinese).

    11. 张素琴,胡秀娟,何宇飞,杨冬梅. 2015. F子夜均值逐日差空间异常变化与如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵的关系研究[J]. 如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵研究,38(1):98–104. doi: 10.3969/j.issn.1000-0666.2015.01.013

    12. Zhang S Q,Hu X J,He Y F,Yang D M. 2015. Research on relationship between spatial anomaly variations of daily variations of geomagnetic total field F at local midnight and earthquake[J]. Journal of Seismological Research,38(1):98–104 (in Chinese).

    13. Alexandrescu M,Gibert D,Hulot G,Le Mou?l J L,Saracco G. 1996. Worldwide wavelet analysis of geomagnetic jerks[J]. J Geophys Res,101(B10):21975–21994. doi: 10.1029/96JB01648

    14. Alldredge L R. 1984. A discussion of impulses and jerks in the geomagnetic field[J]. J Geophys Res,89(B6):4403–4412. doi: 10.1029/JB089iB06p04403

    15. Brown W, Beggan C, Macmillan S. 2016. Geomagnetic jerks in the Swarm Era[C]//Proceedings of the ESA Living Planet Symposium. Czech: Prague: 9?13.

    16. Chulliat A,Thébault E,Hulot G. 2010. Core field acceleration pulse as a common cause of the 2003 and 2007 geomagnetic jerks[J]. Geophys Res Lett,37:L07301.

    17. Chulliat A,Maus S. 2014. Geomagnetic secular acceleration,jerks,and a localized standing wave at the core surface from 2000 to 2010[J]. J Geophys Res,119(3):1531–1543. doi: 10.1002/2013JB010604

    18. Chulliat A,Alken P,Maus S. 2015. Fast equatorial waves propagating at the top of the Earth’s core[J]. Geophys Res Lett,42(9):3321–3329. doi: 10.1002/2015GL064067

    19. Courtillot V,Ducruix J,Le Mou?l J L. 1978. Sur une accélération récente de la variation séculaire du champ magnétique terrestre[J]. C R Hebd Séanc Acad Sci Paris:Ser D,287:1095–1098.

    20. Courtillot V,Le Mou?l J L,Ducruix J,Cazenave A. 1982. Geomagnetic secular variation as a precursor of climatic change[J]. Nature,297(5865):386–387. doi: 10.1038/297386a0

    21. Courtillot V,Le Mou?l J L. 1984. Geomagnetic secular variation impulses[J]. Nature,311(5988):709–716. doi: 10.1038/311709a0

    22. De Michelis P,Cafarella L,Meloni A. 1998. Worldwide character of the 1991 geomagnetic jerk[J]. Geophys Res Lett,25(3):377–380. doi: 10.1029/98GL00001

    23. Ducruix J,Courtillot V,Le Mou?l J L. 1980. The late 1960s secular variation impulse,the eleven year magnetic variation and the electrical conductivity of the deep mantle[J]. Geophys J R astr Soc,61(1):73–94. doi: 10.1111/j.1365-246X.1980.tb04305.x

    24. Feng Y,Holme R,Cox G A,Jiang Y. 2018. The geomagnetic jerk of 2003.5:Characterisation with regional observatory secular variation data[J]. Phys Earth Planet Inter,278:47–58. doi: 10.1016/j.pepi.2018.03.005

    25. Gavoret J,Gibert D,Menvielle M,Le Mou?l J L. 1986. Long-term variations of the external and internal components of the earth’ s magnetic field[J]. J Geophys Res,91(B5):4787–4796. doi: 10.1029/JB091iB05p04787

    26. Jault D,Hulot G,Mou?l J L L. 1996. Mechanical core-mantle coupling and dynamo modelling[J]. Phys Earth Planet Inter,98(4):187–191.

    27. Kotzé P B. 2010. The 2007 geomagnetic jerk as observed at the Hermanus magnetic observatory[J]. Phys Comment,2:5–6.

    28. Kotzé P B,Korte M. 2016. Morphology of the southern African geomagnetic field derived from observatory and repeat station survey observations:2005?2014[J]. Earth Planets Space,68:23. doi: 10.1186/s40623-016-0403-7

    29. Kotzé P B. 2017. The 2014 geomagnetic jerk as observed by southern African magnetic observatories[J]. Earth Planets Space,69(1):17. doi: 10.1186/s40623-017-0605-7

    30. Le Mou?l J L,Ducruix J,Duyen C H. 1982. The worldwide character of the 1969?1970 impulse of the secular acceleration rate[J]. Phys Earth Planet Inter,28(4):337–350. doi: 10.1016/0031-9201(82)90090-5

    31. Malin S R C,Hodder B M. 1982. Was the 1970 geomagnetic jerk of internal or external origin?[J]. Nature,296(5859):726–728. doi: 10.1038/296726a0

    32. Mandea M,Bellanger E,Le Mou?l J L. 2000. A geomagnetic jerk for the end of the 20th century?[J]. Earth Planet Sci Lett,183(3/4):369–373.

    33. Nagao H,Iyemori T,Higuchi T,Nakano S,Araki T. 2002. Local time features of geomagnetic jerks[J]. Earth Planets Space,54(2):119–131. doi: 10.1186/BF03351712

    34. Olsen N,Mandea M. 2007. Investigation of a secular variation impulse using satellite data:The 2003 geomagnetic jerk[J]. Earth Planet Sci Lett,255(1/2):94–105.

    35. Soloviev A,Chulliat A,Bogoutdinov S. 2017. Detection of secular acceleration pulses from magnetic observatory data[J]. Phys Earth Planet Inter,270:128–142. doi: 10.1016/j.pepi.2017.07.005

    36. Torta J M,Pavón-Carrasco F J,Marsal S,Finlay C C. 2015. Evidence for a new geomagnetic jerk in 2014[J]. Geophys Res Lett,42(19):7933–7940. doi: 10.1002/2015GL065501

    1. [1]

      林美1, 龚绍京2 , 1991:?广州地磁台转换函数的长期变化和季节变化,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?13,?489-495.

    2. [2]

      陈伯舫 , 2000:?单台地磁夜均值资料研究半年周期变化的电磁响应 ,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?22,?297-304.

    3. [3]

      林云芳, 曾小苹, 郭启华 , 1982:?中国华北地区地磁长期变化的分析,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?4,?74-83.

    4. [4]

      吴新燕 顾建华 吴昊昱 , 2009:?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵报道死亡人数随时间变化的修正指数模型,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?31,?457-463.

    5. [5]

      范国华 姚同起 韩克礼 , 1999:?陕西地磁短周期变化异常解释,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?21,?629-633.

    6. [6]

      陈伯舫 , 1994:?地磁日变化中的震磁效应研究,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?16,?361-367.

    7. [7]

      詹志佳1, 姚富鑫2, M. Johnston3, R. MueIler3, 高金田1 , 1992:?中美地磁总强度日变化的分析比较,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?14,?83-89.

    8. [8]

      高玉芬 , 1991:?黄海如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵前后的地磁日变化,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?13,?76-79.

    9. [9]

      范国华姚同起韩克礼朱克佳顾左文 , 1998:?陕西地磁短周期变化分布特征,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?20,?614-621.

    10. [10]

      范国华1, 姚同起1, 顾左文1, 朱克隹1, 陈伯舫2, 冯戬云2 , 1994:?琼州海峡地区地磁变化特征及其分析,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?16,?220-226.

    11. [11]

      范国华, 姚同启, 顾左文, 朱克佳 , 1990:?云南澜沧、耿马如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵前地磁变化异常,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?12,?434-441.

    12. [12]

      侯作中, 史铁生 , 1984:?云南省的地磁短周期变化异常,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?6,?287-293.

    13. [13]

      丁鉴海 刘 杰 余素荣 肖武军 , 2004:?地磁日变化异常与强震的关系,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?26,?79-87.

    14. [14]

      高玉芬1, 周耕2 , 1990:?中国东部地区地磁台站链Sqsub>(H)的季节变化,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?12,?159-165.

    15. [15]

      范国华, 候作中, 顾左文, 朱克佳, 姚同起 , 1993:?唐山周围地区地磁短周期变化异常及深部电导率结构,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?15,?381-384.

    16. [16]

      彭纯一, 张晓勇, 杨心平, 徐国铭 , 1991:?江苏地区地磁变化和三个5级以上的如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵磁效应 ,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?13,?80-87.

    17. [17]

      范国华1)姚同起1)顾左文1)朱克佳1)陈伯舫2)冯戬云2) , 1997:?海南省澄迈县小区域地磁变化观测及解释,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?19,?261-267.

    18. [18]

      范国华, 顾左文, 姚同起, 朱克佳 , 1992:?云南地磁短周期变化异常及地下导电率结构,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?14,?201-210.

    19. [19]

      任熙宪, 祁贵仲, 詹志佳 , 1984:?唐山如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵前后北京地区地磁场总强度的变化,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?6,?271-286.

    20. [20]

      胡秀娟 ,?李西京 ,?王静 ,?李细顺 ,?畅国平 ,?王秀敏 ,?宋昭 ,?罗娜 ,?解真 , 2016:?仪器定向误差对地磁日变化记录 准确度的影响研究,?如何登录365bet_365bet官网备用网址_365bet体育在线世爵学报,?38,?130-137. doi:?10.11939/jass.2016.01.013

  • 图?1? 中国地磁台网地磁台站分布图

    Figure?1.? Distribution of the geomagnetic observatories from geomagnetic networks of China

    图?2? 年尺度(实线)与半年尺度(虚线)Y 分量年变率的对比

    Figure?2.? Comparison of the Y component secular variation of annual scale (solid line) with that of semi-annual scale (dotted line)

    图?3? 所有台站Y (a),Z (b)和X (c)三个分量的年变率曲线

    Figure?3.? The secular variation of Y (a),Z (b) and X (c) components of all geomagnetic observatories

    图?4? 2003年和2014年地磁子夜均值XYZ三分量的年变率空间分布

    Figure?4.? Spatial distribution of the secular variation of XY and Z components of the geomagnetic midnight mean in 2003 and 2014

    图?5? 基于IGRF12模型数据计算得到的2003年和2014年地磁三分量年变率的空间分布

    Figure?5.? Spatial distribution of the secular variation of XY and Z components of the geomagnetic midnight mean calculated by the IGRF12 model in 2003 and 2014

    图?6? 1995—2018年16:00—18:00 Dst指数的均值(黑线)及其年均值(红线)的时序变化

    Figure?6.? The variation of average Dst index (black curves) from 16:00 to 18:00 and its annual mean (red curves) during 1995?2018

    图?7? 基于IGRF12模型计算的7个台站位置的X分量年变率及其均值曲线

    Figure?7.? The secular variation of X component at seven station positions calculated based on IGRF12 model and their means

    图?8? X分量年变率与参考背景场的对比(a)和去除背景场后的X分量年变率与Dst指数年变率的对比(b)

    Figure?8.? Comparison of X component secular variation with reference background field (a) and comparison of X component secular variation excluding background field with Dst secular variation (b)

    图?9? Y (a),Z (b)和X (c)三分量年变率均值曲线

    Figure?9.? The average of the secular variation in respect to Y (a),Z (b) and X (c) components

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  • 通讯作者:? 赵旭东, zxd9801@163.com
  • 收稿日期:? 2019-01-25
  • 录用日期:? 2019-03-29
  • 网络出版日期:? 2019-07-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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