实测1_100kHz大地电磁场分析.docx

２０１４年第２９卷第６期２０１４，２９（６）：２５６６－２５７１地球物理学进展 ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｐｒｏｇｅｏｐｈｙｓ．ｃｎＩＳＳＮ１００４－２９０３ＣＮ１１－２９８２／Ｐ薛军平，龙霞，席振铢，等．２０１４．实测１～１００ｋＨｚ大地电磁场分析．地球物理学进展，２９（６）：２５６６－２５７１，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｐＸＵＥＪｕｎ－ｐｉｎｇ，ＬＯＮＧＸｉａ，ＸＩＺｈｅｎ－ｚｈｕ，ｅｔａｌ．２０１４．Ｍｅａｓｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎ１～１００ｋＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄ．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２９（６）：２５６６－２５７１，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｐ实测１～１００ｋＨｚ大地电磁场分析Ｍｅａｓｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎ１～１００ｋＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄ薛军平１，龙霞１，２＊ ，席振铢２，张道军１，李瑞雪２，王鹤２ＸＵＥＪｕｎ－ｐｉｎｇ１，ＬＯＮＧＸｉａ１，２＊，ＸＩＺｈｅｎ－ｚｈｕ２，ＺＨＡＮＧＤａｏ－ｊｕｎ１，ＬＩＲｕｉ－ｘｕｅ２，ＷＡＮＧＨｅ２１．湖南五维地质科技有限公司 ，长沙４１０２０５２．中南大学地球科学与信息物理学院，长沙４１００８３１．Ｈｕｎａｎ５ＤＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅＣＯ．，ＬＴＤ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０２０５，Ｃｈｉｎａ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＩｎｆｏ－ｐｈｙｓｉｃｓ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ摘要 通过实例分析实测１～１００ｋＨｚ的大地电磁场的幅度、相互正交的电场和磁场相位差、相关度等数据信息，表明当电磁场信号幅值较大且较平稳时，相应的相互正交的电场与磁场的相位差也较平稳，二者相关度也较高，表明相位差的平稳性和相关度高低能反映信噪比高低；根据近十年实测的中国范围内１００个地区的１～１００ｋＨｚ频段大地电磁场数据，统计分析了不同频率电磁场平均值、最小值和最大值，并用最小二乘法拟合最大值、最小值包络线以及平均值曲线，结果表明：天然大地电磁场频谱随频率变化趋势具有规律性，幅值对数和频率对数可采用５次多项式经验公式表征；天然大地电磁场频谱曲线形态基本一致 ，幅值在一定范围内浮动；在２０～３０ｋＨｚ及５０～７０ｋＨｚ频段常出现信号极值．最后，长沙月亮岛一个固定测点上十二个月的实测数据表明实测天然大地电磁场频谱呈现季节性差异，特别是４～１４ｋＨｚ频段的电磁场，夏季明显强于冬季．关键词１～１００ｋＨｚ；大地电磁；频谱；相位差；相关度；变化趋势；季节差异中图分类号Ｐ３１９．１＋２文献标识码Ａｄｏｉ：１０．６０３８／ｐｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎ１～１００ｋＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ（Ｅ）ａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ（Ｈ），ａｎｄｔｈｅｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｃｏｈｅｒｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｒｏｓｓｅｄＥａｎｄＨｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＩｎｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄｗｈｅｒｅｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓｅｄＥａｎｄＨａｒｅｂｏｔｈｌａｒｇｅｒ， ｔｈｅｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｉｓａｌｗａｙｓｓｍｏｏｔｈｅｒ，ａｎｄａｌｓｏｔｈｅｃｏｈｅｒｅｎｃｙｉｓｈｉｇｈｅｒ．Ｓｕｃｈｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｙｂｅｕｓｅｄｔｏｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｓｉｇｎａｌｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ，ａｖｅｒａｇｅ， ｍｉｎｉｍｕｍａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄＥａｎｄＨａｒｅｆｉｔｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｆ１００ｐｌａｃｅｓ．ＩｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅＥ，Ｈａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｆｏｒｍｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｃｅｓａｒｅｓｉｍｉｌａｒ，ｗｉｔｈａｍｐｌｉｔｕｄｅｉｎａｒａｎｇｅ．ＴｈｅＥｆｉｅｌｄｃｈａｎｇｅｓｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｅＨｆｉｌｅｄａｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｅｄｉｕｍａｆｆｅｃｔ Ｅｍｕｃｈｍｏｒｅ．Ｉｔｒｅｖｅａｌｓｔｈａｔｔｈｅｓｉｇｎａｌｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｉｓｒｅｇｕｌａｒｌｙｈｉｇｈｅｒｉｎ５～３０ｋＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅｅｘｔｒｅｍｉｓｍｓｉｎ２０～３０ｋＨｚａｎｄ５０