1 研究背景

已有研究表明，岩石破裂时电磁波超低频段会出现信号异常，且临近破裂时岩石附近磁场强度会出现短周期前兆变化（郝锦绮等，2003）。地磁垂直强度极化方法是目前地震磁扰动定量分析中物理含义明确、分析过程完善且获取异常信息能力较强的方法之一（姚休义等，2018）。该方法基于频谱分析，通过地磁场垂直分量Z和水平分量（H或G）的频谱振幅相比来定义。数值模拟结果证明，一次源来自地壳内频率1 Hz附近的磁信号垂直分量幅值大于水平分量幅值，其比值大于1（Molchanov et al，1995），故可通过该比值来突出岩石圈异常信号，同时抑制外源场的电磁信号。

采用地磁垂直强度极化方法对多个震例的研究表明，震前存在显著的电磁异常，例如：在2004—2007年喀什系列中强地震前，以及2009年宾川M_S 5.0、2017年九寨沟M_S 7.0和精河M_S 6.6、2017年阿拉善M_S 5.0、2017年米林M_S 6.9等地震前，均提取到显著电磁异常信号。2022年3月26日德令哈发生M_S 6.0地震，震前研究区出现大范围同步极化异常现象，本文对此特征进行分析，以期为地震预测预报提供参考依据。

2 研究方法

“十五”计划以来，中国地震局在全国范围内建设大量磁通门秒采样观测台站。通过对资料进行筛选、逐一对比并进行预处理分析，选取中国大陆65套秒值观测资料进行垂直强度极化异常分析，基于异常判据指标，从全国层面上探讨地磁异常时空演化特征。

具体计算步骤如下：①将Z、H_x和H_y每日秒数据划分为96段，每段15 min，计算各段周期5—100 s的谱和垂直强度极化幅度值、日均值；②对极化值逐日变化序列进行傅氏拟合计算（数据时长不短于半年），获得周期大于半年的傅氏拟合变化曲线、残差及其均方差，该拟合变化曲线为极化值年变化曲线；③剔除低于阈值的极化值（阈值标准为傅氏拟合变化值与两倍残差均方差之和），获得极化值日均值；④对高于阈值的极化值日均值逐日变化序列进行傅氏拟合，获得周期大于半年的拟合变化曲线及其残差，该残差为剔除年变化的极化值；⑤利用时序曲线提取异常值，归一化及插值处理后绘制异常空间等值线。

3 研究内容及结果

以甘肃—青海—四川地区作为研究区域，利用地磁垂直强度极化方法，对该区2022年地磁观测资料进行跟踪分析，发现2022年3月20日地磁数据出现大范围同步极化异常现象，其中研究区范围内青海东部至甘青川交界地区符合异常判别标准，异常面积分别为26.3×10⁴ km²；异常台站有7个，占全国地磁台站总数的10%。根据异常判定指标及震例研究工作，认为该极化高值区域在3个月内存在发生6.0级及以上地震的可能。在此异常出现6天后，于2022年3月26日发生青海德令哈M_S 6.0地震，震中位于极化高值区域内，距离阈值线20 km（图 1），可见该异常是一次符合预期的临震异常，可为后续地震预测预报提供判定依据。

4 结束语

近年来，随着我国地震观测台网的逐步完善，各类观测仪器精度显著提高，已积累丰富的电磁观测资料，利用目前机理明确、应用效果较佳的地磁垂直强度极化方法提取震前磁异常信号，探讨异常时空变化特征与地震震中的关系，对区域震情判定具有一定参考价值，对中短临震情跟踪分析具有现实意义。