山西地区地磁加卸载响应比方法应用与研究＊

引言

地磁场由内源场和外源场两部分组成，各种成分的变化灵敏地反映了地球内部与地球外部空间中发生的与电磁过程有关的各种物理过程。曾小苹等[1]对该方法进行延拓，尝试将磁暴过程作为地球磁场对太阳风的加卸载响应的理论方法，在国内首次提出并利用地磁场垂直分量日变幅度极大值及其后的极小值，来计算太阳风对地球磁场的加卸载响应比，发现地磁加卸载响应比的高值与北京台 550 km内M5.5—7.8地震相对应。冯志生

综上所述，如果能在同一处理池中使同一污泥中的两类不同性质的菌群（硝化菌和反硝化菌）同时工作，形成同步硝化反硝化，则脱氮工艺将得到简化而效能却大为提高。

等[2]研究江苏地磁台网1983—1997年的加卸载响应比异常及其间台网内和网缘附近

M4.6以上地震之间的关系，提出适用于江苏地磁台网的地磁加卸载响应比异常指标和预测规则，建立国内首项关于该方法预测地震的异常指标体系。

严肃党内政治生活需要通过一定的途径来实现，只有采取相应的举措进行党内政治生活才能将严肃要求落到实处。习近平同志为如何进行严肃的党内政治生活指明了路径，为达到严肃党内政治生活的要求提供了方法。

1 原理及Z分量日变幅计算

除旅游服务外，荆坪古村的各类评价明显总体低于其他旅游地，尤其是物质景观和精神文化类，旅游者表示古建筑保存的数量远远不够，古村古镇面貌亟待改善，历史内涵挖掘力度有待加强。其旅游服务相对最为突出，这得益于周边市区旅游者对其优美田园风光以及农家乐、棋牌、垂钓等休闲娱乐活动的青睐。

海南省目前只有琼中和火山两个地磁台，如果在海南岛陆发生4.0级地震，很难用地磁加卸载的方法确定其地震三要素（异常指标是必须有3个台站同时出现超阈值），用可靠的震例来提出海南岛陆再建地磁观测台的必要性。

太阳风主要以紫外辐射和粒子流辐射两种形式影响地球磁场，从而使地磁场出现变化磁场。变化磁场主要由太阳静日变化Sq和磁暴场D引起。磁暴场D的构成为：D=Dst＋Ds＋Dp（B），其中 Dst为暴时变化，Ds为暴时扰日变化，Dp（B）为极区亚暴[3]。

 

山西地区地磁台站目前有9个，分别为代县、定蘘、太原、大同、临汾、山阴、应县、怀仁、繁峙地震台；自2009年以来主要运行的、数据质量好的台站主要是太原、大同、临汾及邻区的河北红山、广平、涉县等地磁台，基于中国地震信息网地震目录，收集整理2010年1月1日—2016年12月31日山西地区发生的M4.0 以上地震7次（表1）。

干记者后，迟恒眼花缭乱，别的不说，光《海宁日报》报社里的光景，就使他惊讶受累，半年发了一次工资。记者不是“农民工”，欠着就欠着，不吵不闹。《海宁日报》几个部，全跟他老婆学校小卖部一样，都是经济承包。看不到钱，迟恒暂且可以咬牙“奉献”，老婆牢骚满腹，说从泥坑进了屎坑。

 

其中，ΔZ（日变幅）为当日记录分钟值最大减去最小，则加卸载响应比为地磁垂直分量日变化幅度极大值与日变幅极大值出现之后的第1个极小值的比值。

2 资料的选取及应用

分析并绘制了2009—2016年山西地区太原、大同和临汾及邻区红山、广平、涉县等地磁垂直分量加卸载响应比图，正常情况下山西地区地磁加卸载响应比值在1.0—2.0之间波动。加卸载响应比异常通常具有成丛性[8]，在排除空间天气影响的前提下，大范围聚集的加卸载响应比高值，可认定与地震孕育产生的变化磁场有关。在识别异常过程中，由于日变幅受纬度影响，各个区域的异常阈值会存在些许差异，根据以往震例选3.0为加卸载响应比阈值。选出有异常日期的图（图1和图2）。由图1可知，每次至少有3个台站出现同步的变化才可视为异常，将超过3.0阈值给出黑色标注，共有8组异常，分别是2009年5月8日、2009年11月10日、2010年1月30日、2010年5月6日、2010年12月16日、2015年1月24日、2015年12月23日、2016年11月13日，其中只有2015年1月24日的异常并未对应4.0级及以上地震，而2010年5月6日的异常是因磁暴影响（KP指数和K指数分析结果），并非地震异常。

AECOPD患者因气流受限易产生酸中毒和红细胞代偿性增加导致血小板聚集，病人出现血液流变学异常和血液高凝状态[19]，从而引起心衰或死亡。本研究AECOPD生存组患者血凝血因子D-二聚体、血浆粘度、全血粘度低、高切与死亡组患者均有显著的统计学差异，患者病情与这些凝血因子呈正相关。D-二聚体是交联纤维蛋白原特异性降解物，其水平升高表示体内呈高凝状态和继发性纤溶亢进，凝血酶活性增强，对AECOPD病情进展有很高的诊断价值[20]。AECOPD生存组患者血浆粘度、全血粘度低、高切均与死亡病人有统计学差异，其与病情具有一定的相关性。

地球自转使太阳的紫外辐射对地球每天加卸载其地磁效应即是Sq，太阳暴风粒子流辐射的地磁效应就是全球同时发生的磁暴现象，由统计可知，平均大约5—6天地球便会被太阳高速暴风粒子流加卸载一次[4]。另一方面，地震是一种非线性失稳现象，孕震区地下介质系统由稳态变为非稳态的过程中，介质的物理性质（包括电导率）将会发生相应的变化[5]。因而可以认为，稳定地区的地磁测点和非稳定地区地磁测点观测的磁场暴时扰日变化不同；同一地磁测点非稳定时期暴时扰日变化与正常时期的变化又不同[6]。因此，可通过计算地磁加卸载响应比P（Z）值来得到其异常信息。地磁垂直分量Z与地下介质及其变化较其他地磁分量的关系更密切[1]，因此，可以取Z分量作为计算Ds（Z）的加卸载响应参量：

式中，Ds（Z）为Z分量地磁扰动场的日变幅；标志“＋”表示加载；标志“–”表示卸载。在实际运用中可将地磁场垂直分量日变幅ΔZ＋和ΔZ–看作是太阳风对地磁场的加载和卸载，此时计算公式可简化为：

 

表1 M4.0及以上地震目录

  

发震日期 经度/（°E）纬度/（°N）异常提前时间/d M 地点 地震震中P（Z） 异常日期2010-01-24 110.77 35.57 256、75 4.8 山西河津 3.48（3.8） 2009-05-08；2009-11-10 2010-04-04 113.83 39.90 145 4.6 山西大同 2.88 2009-11-10 2010-06-05 112.63 38.18 126 4.6 山西阳曲 2.81 2010-01-30 2011-03-07 111.80 39.00 171 4.1 山西五寨 3.00 2010-12-16 2016-03-12 110.88 35.02 79 4.3 山西盐湖 3.18 2015-12-23 2016-04-07 112.90 38.87 104 4.2 山西原平 3.85 2015-12-23 2016-12-18 112.48 37.60 35 4.1 山西清徐 3.35 2016-11-13

山西地处鄂尔多斯和华北地块交界处，其西部与鄂尔多斯相连，南边是四川盆地、秦岭以及渭河盆地，东部与太行山相接。由于印度板块的挤压作用，青藏高原不仅在垂直方向上呈现抬升作用，在水平方向也有明显的侧向运动。从GPS观测来看，青藏高原的物质在东部受到四川盆地的阻挡，因此，在东北和东南出现明显的侧向流动，这种流动产生的推动作用和华北地块的阻挡作用使得鄂尔多斯地块产生了逆时针转动，这种逆时针转动加剧了渭河和汾河地堑的构造运动，使得这两个地区的地震活动非常频繁[7]。因此，用加卸载响应比的方法来研究山西地区的地震，为建立合适地磁异常判别指标奠定基础。

  

图1 山西地区2009—2010年地磁Z分量加卸载响应比变化

  

图2 山西地区2015—2016年地磁Z分量加卸载响应比变化

  

图3 2009年Dst曲线图

  

图4 2010年1月、5月和12月Dst曲线图

绘制有异常日期那几个月Dst曲线并分析（图3—图6），只有2010年5月6日的异常因5月3日的磁暴异常影响，其他异常均为地震异常。

  

曲线图

  

图5 2015年1月和12月D

3 计算结果及空间分布

利用各台站P（Z）值插值得到其震例对应的7组加卸载响应比异常平面图，并标注所有对应震例。结果显示，山西地区地磁加卸载响应比异常区域展布明显，P（Z）=3.0分界线清晰，且和震例有较好的空间或时间上的对应关系。下面对7组异常分别进行描述，7次震例中5次地震震例发生在阈值线附近，2次地震震例震中发生在异常台站分布范围内[9]。这样将地震的震中范围大大缩小，地震震中位于异常台站分布的边缘，且发生在阈值线附近的可能性较大，将有助于对其预测提供可靠意见（图7）。图中三角形为地磁台站，其中红色台站表示超阈值异常台站；白色台站表示干扰、质量差、缺数等未采用的台站；黑色为数据采用但未超阈值的台站；红色曲线为阈值线。

4 结论

（1）冯志生[9]将地磁加卸载响应比异常阈值P（Z）定为3.0也适用于山西地区。异常与山西地区M≥4.0地震具有较好的对应关系。

（2）7次地震前部分地磁台站地磁加卸载响应比均存在异常现象，有的台站反应较为明显，几个相邻的台站同时出现异常。但有的台站几乎没有反应或者反应不够显著，没有超出阈值，这主要跟台站所处的地理位置以及地震发震构造地下电性结构分布的差异性有关。

  

图7 地磁加卸载响应比P（Z） 值空间分布及震中位置

  

图7 （续）

（3）地磁加卸载响应比异常一般在地震震前半年内出现，最长持续1年，异常持续时间较短，和地磁低点位移异常一样同属于短临异常。

（4）未来地震震中位于异常台站分布的边缘，发生在阈值线附近的可能性较大，将为预测地震三要素中的震中位置提供可靠的范围。

参考文献

［1］曾小苹，续春荣，赵明，等. 地球磁场对太阳风的加载响应与地震[J]. 地震地磁观测与研究，1996，17(1)：49-53

［2］冯志生，林云芳，王建宇，等. 江苏地磁加卸载响应比的异常标志体系[J]. 地震，2000，20(2)：61-68

［3］徐文耀. 地球电磁现象物理学[M]. 北京：中国科学技术大学出版社，2009：235-254

［4］张建国，闫俊岗，王静，等. 地磁加卸载响应比方法在地震预报中的应用[J]. 大地测量与地球动力学，2008，28(2)：45-50

［5］王亶文. 加卸载响应比理论在以磁报震中的应用探索[J]. 地震地磁观测与研究，1995，16(3)：26-30

［6］贾立峰，乔子云，张国苓，等. 地磁加卸载响应比方法最佳阈值研究[J]. 震灾防御技术，2015，10(2)：472-478

［7］宋美琴, 郑勇, 葛粲, 等. 山西地震带中小震精确位置及其显示的山西地震构造特征[J]. 地球物理学报，2012，55(2)：514-525

［8］尹祥础，张浪平，张晖辉，等. 加卸载响应比20年及其展望[J]. 国际地震动态，2008(4)：1-17

［9］冯志生, 李琪, 李鸿宇, 等. 地磁低点位移线两侧异常变化的反相位现象及其解释[J]. 中国地震，2009，25(2)：206-213