地球近地空间非震电磁扰动.pdfVIP

第29卷增刊 地 震 V01．29，Supp 2009年10月 EARTHQUAKE 0ct．，2009 地球近地空间非震电磁扰动。 曹晋滨1’2’3，燕春晓2’4，路立2，扬俊英1，李柳元2 (1．北京航空和航天大学宇航学院，北京100191；2．中国科学院空间中心空间天气学国家 重点实验室，北京100190；3．中国科学院空间中心地震空间环境联合实验室， 北京100190}4．中国科学院研究生院，北京100039) 摘要：在地球近地空间卫星观测到的来自空间的电磁波动包括：电磁离子回旋波，哨声，嘶声， 合声，地磁脉动。其中电磁离子回旋波、等离子体层嘶声和合声都在平静时期可以观测到，但 在磁暴、亚暴期间会显著增强。来自地面的电磁扰动有人工产生的，也有自然产生的。人工产 生的电磁扰动主要有地面甚低频发射机发射的VLF电磁波和地面电力线路感应的谐频电磁 波。自然产生的电磁干扰主要有闪电(雷暴)。除了上述自然和人工产生的电磁波动外，卫星本 Hz范围内的电磁扰动。 身工作时也可产生频率在O～200 关键词：近地空间；电磁扰动；地震 中图分类号：P315．7 文献标识码：A 引言 地震产生的电磁扰动很久以前就被地震科学家注意到。19世纪末期，英国地震学家 Milne曾经介绍过与地震相关的电磁扰动事例，并且发现相关性随着地震强度和观测点离 震中的距离变化而变化Ⅲ。20世纪八十年代，随着更多的地震产生电磁扰动观测事例的出 现‘2|，地震产生的电磁扰动现象又受到了地震学家的极大关注，主要是因为地震前产生的 电磁扰动可以用于地震的短临预报。 近几十年，随着空间技术的发展，地震产生的电磁扰动观测从地面扩展到空间。美国， 前苏联，法国等相继发射了可以用于观测地震电磁扰动的卫星。一般来说，卫星上观测的 地震电磁扰动的频率范围可以从毫赫兹的超低频(ULF)波段一直到兆赫兹的高频(HF)波 段。利用地震电磁前兆信号进行地震短临预报研究的关建技术之一，是如何将地震产生的 电磁扰动与其它非震电磁扰动区分开。这些非震信号有的来自自然界太阳风扰动、磁层亚 暴、磁暴和地面的闪电；有的来自人工甚低频发射器和地面电力系统。 km高度的低地球轨道。倾角可以是90。极轨或98。的太 地震卫星一般位于500至800 阳同步轨道。这个轨道跨越了所有地磁纬度，该轨道上运行的卫星经过地球等离子体层／ *收稿日期：2009—05—05；修改回日期：2009—06—30 4AA4S和国家重点实验室专项 基金项目：科技支撑项目2008BAC35802—1，空间中心前沿课题OT2]1 作者简介：曹晋滨(1965一)，男，安徽芜湖人，研究员，主要从事空问物理研究工作。 18 地 震 29卷 中低纬粒子沉降区，地球极光椭圆区，极盖区和极尖区上空。这个轨道空间是地球电离层 和磁层耦合的重要区域。来自太阳风(日冕物质抛射，共转激波)和地球空间(磁暴，亚暴， 粒子暴，电离层暴)的扰动，与地震产生的扰动混合在一起，构成了复杂的空间扰动体系。 为了将源于地下的地震电磁扰动信息与非震扰动信息区分开来，需要对这个轨道区域 来自空间环境的电磁扰动信息有一个较为全面的了解。了解这些扰动的空间和时间特征， 以及与太阳活动，行星际扰动，地磁磁暴，亚暴，粒子暴等之间的关系。本文主要介绍位于 地震卫星轨道空间的非震电磁扰动。 1 来自空间的电磁波动 在太空等离子体中存在着许多种不同类型的波。这些波可以由他们所存在的区域来命 名，例如极光嘶声，等离子体层嘶声，极光千米波辐射。也可以由频率来命名，这时观测到 的频率和等离子体的某些特征频率靠近，例如低混杂波，离子回旋波，电子回旋波和高混 杂共振噪声。一些不携带磁场扰动的波被称为静电波，例如静电离子回旋波。无线电波是 电磁等离子体波，它可以从等离子体中向