1 研究背景

地震预测预报仍然是当今人类面临的难题之一，科学家从各种角度开展了大量研究工作。其中，科学家对地震前电磁异常现象的关注始于20世纪90年代，如：Fraser-Smith等（1990）通过对Loma Prieta地震前地磁场能量变化进行分析，发现在震前3小时，一个震中距较小地磁台的地磁场，在频段0.01 Hz附近能量明显增强；Hayakawa等（2000）在研究Biak地震时，发现在震前约1个月，地磁场能量在0.005—0.03 Hz频段出现增强现象；Han等（2011）和Chen等（2012）在分别研究日本和中国台湾地区地震时均发现，在固定频段0.01 Hz附近，地磁场出现明显异常，而且Chen等（2020a，b）发现，地震前存在变频地壳共振信号，且临近地震发生，信号频段从低频逐渐向高频移动。另外，Chen等（2021）研究微震和地磁场扰动关系发现，地面微震动可以诱发磁扰动。

2021年5月22日2时4分，青海省果洛州玛多县发生M_S 7.4地震，此为我国近十年来发生的最大地震。文中从地磁扰动角度，分析此次地震发生前的异常变化及特征，结合上述文献，旨在探究震前地磁场是否存在异常的变频信号。

2 研究内容

据Fraser-Smith等（1990）的研究，挑选一个震中距最小的台站记录，分析此次玛多M_S 7.4地震前存在的地磁扰动异常及特征。为此，选取大武（DW）地磁台站（震中距约175 km）2021年5月1日至31日H、D、Z三分量地磁秒数据进行分析。为了尽可能避免人为活动及机械设备（地铁等）因素对地磁场的干扰，截取每日0时—5时的地磁秒数据进行预处理，剔除突跳及不连续点，分析H、D、Z三分量变化特征。为了研究震前地磁场不同频段的能量变化特征，对每日三分量预处理数据进行时频谱分析。具体做法是：计算各分量每日预处理数据振幅谱，为了凸显振幅增强信号，对振幅谱进行去趋势处理，得到各频段相对振幅谱。

3 研究结果

2021年5月大武地磁台地磁三分量时频谱图见图 1，色标表示相对振幅值。可见在5月4日至16日，在4×10^-3 Hz—2×10^-2 Hz频段，时频谱中相对振幅出现从低频到高频连续增强的变化过程。

4 结束语

研究发现，青海玛多M_S 7.4地震前存在地磁场变频信号，其频段范围4×10^-3 Hz—2×10^-2 Hz与前人研究结果一致。地磁场变频信号的存在，与前人发现的地震前地壳共振变频信号与地震动诱发磁扰动相对应，可为震前地壳振动与地磁场耦合研究提供支持。

中国地震局地球物理研究所为此次研究提供了地磁数据，在此表示感谢。