2020年牙买加M_W7.7地震前蜂群卫星磁场的时变背景场与异常分析

摘要

蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响,本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响,再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场,我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加M_W7.7地震进行震前异常分析,计算地震影响区域内轨道数据的能量值,利用时变背景场设置阈值提取异常。结果表明:牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外,基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示:由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据,高值背景场会被低值背景场拉低,导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道;而低值背景场会被高值背景场抬高,导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景,其时间分辨率高,能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异,这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析,并对三个圈层的异常出现时间进行解释,证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。