1 引言

电磁学方法是国内外公认的有良好发展前景的地震监测预测方法之一。震前电磁信号异常已被越来越多震例记录到（范莹莹等，2010；刘奕君等，2014；Zhang et al，2017），这为地震预测提供了一种可能。地震电磁异常是指伴随地震孕育过程而产生的电磁辐射源释放的某种电磁信号，由于电磁辐射是直接来自震源的信息，电磁波的趋肤深度大于震源深度，且趋肤深度取决于频率和介质电性结构，因此震前观测到的地下电磁异常源于孕震区的概率较大，且一般该异常又在地震孕育后期出现（李琪等，2008；张建国等，2013）。因此，电磁信号异常具有临震预测的应用前景。

本文以我国地磁台网为依托，应用并行计算技术，建立地磁日变场模型，对2013年4月20日芦山M_S 7.0地震地磁日变场演化特征分析，研究结果为地震预测深入研究提供了可视化信息。

2 研究内容及方法原理

本研究选取全国40多个地磁台站总场F观测值，计算每日0—3时的观测数据（子夜均值），采用5阶Taylor多项式拟合方法，建立地磁场逐日演化模型，拟合误差为每天一个值，计算每日观测值与模型值的差值，分析2013年芦山M_S 7.0地震震中及邻近地区地震地磁场动态演化图像。

5阶多项式模型为

$\begin{aligned} F(x, y)= & a_0+a_1 x+a_2 y+a_3 x^2+a_4 x y+a_5 y^2+a_6 x^3+a_7 x^2 y+a_8 x y^2+a_9 y^3 \\ & +a_{10} x^4+a_{11} x^3 y+a_{12} x^2 y^2+a_{13} x y^3+a_{14} y^4+a_{15} x^5+a_{16} x^4 y+a_{17} x^3 y^2 \\ & +a_{18} x^2 y^3+a_{19} x y^4+a_{20} y^5 \end{aligned}$

(1)

式中，F为地磁场总场；x = π (λ -105)/180，y = π(φ - 105)/180，其中λ和φ为地磁台的经、纬度值。

3 计算结果

为研究2013年芦山M_S 7.0地震发生前后地磁日变场短期变化特征，选取地震前后1个月内地磁总场F观测值，绘制等直线日变化图。文中仅给出具有明显异常变化的图像，结果见图 1。

由图 1可见：芦山M_S 7.0地震发生前，震中存在一个显著的正异常区域[图 1(a)、(b)]，自4月1日起，正异常区域逐渐消失，4月7日震中再次出现正异常区，但能量较弱，并持续至11日，后异常消失；17日震中再次出现正异常区，但能量更弱，至20日正异常彻底消失，此时M_S 7.0地震发生，21日起震中区域恢复正异常变化，且能量较强（与4月1日前基本相当）。可见，此次芦山M_S 7.0地震发生前后，地磁日变场短期变化遵循了“正常—异常出现—恢复正常—再异常出现（发震）—恢复正常”的发震规律。

4 结束语

强震前电磁异常信号确实存在，且有一定规律可循。研究结果表明：地震前后地磁异常场变化特性较明显，在时间进程上显示出显著的阶段性变化特征，并有“正常—异常出现—恢复正常—再异常出现（发震）—恢复正常”的规律，反映了地震孕育不同阶段的特征。但地震前兆信息的识别与提取是复杂问题，后续异常机理解释等将进行深入研究。

国家地磁台网为本研究提供数据支撑，在此表示感谢。