地磁绝对子夜均值异常识别方法研究

张素琴 杨冬梅 姚休义 高玉芬

（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

地磁绝对子夜均值数据，即台站地方时 00～03时期间的地磁场绝对数据是地球主磁场和地壳磁场变化研究中常用的基础数据。该均值中基本去除了电离层电流体系的影响，但仍不可避免地存在着主磁场的变化和磁层磁场的变化，可能会存在与地震孕育有关的地壳磁场的变化、因台站观测环境干扰或绝对观测错误产生的不可弥补的错误数据以及因数据处理错误产生的可修正的错误数据。本文所指的异常数据，即是指这些可能存在的变化或错误数据。

识别地磁绝对子夜均值中的异常数据，需要将异常与地球主磁场和磁层磁场变化的影响进行分离。地球主磁场变化缓慢，在数据中不存在显著的错误数据的情况下，对于一年之内的数据，可以通过线性去倾的方法去除主磁场变化的影响。磁层磁场的影响就要复杂一些，不但存在季节变化、27天重现性变化等较长周期的变化，还存在短周期的磁扰事件变化和瞬态变化成分。因此，真正与本文所指的异常数据相互重叠的正常磁场变化数据是磁层磁场变化影响数据，为了提取数据中的异常，必须正确消除磁层磁场变化的影响。

由于磁尾电流距地球表面在数千千米以外，其在地球表面产生的磁场比较均匀，因此有望通过台站之间的比较识别其影响。本文基于2011年全国地磁基准台网观测数据，分析了子夜均值中磁层影响的时间同步性和空间分布规律，对绝对子夜均值异常的识别方法进行了探讨。

数据分析方法和过程如下：

（1）线性去倾，去除主磁场变化的影响。

（2）对去倾后数据进行27日滑动平均，提取磁层影响中的季节变化。

（3）将去倾后的数据减去季节变化，获得只包括27天周期变化、磁层磁场的瞬态变化和异常数据的残差数据。

（4）对残差数据进行相关、空间拟合、归一化等比较分析，研究磁层影响的时空同步性和数据异常识别方法。

初步研究结果表明，D、H和Z要素分别表现出不同的时空分布特征，D更适宜采用归一化方法去识别，H更适宜采用空间拟合方法去识别，Z的空间分布差异不显著，直接进行台间比较即可。