相关系数

地震地磁观测与研究

S E I S M O L G I C A L N D G E O M A G N E T I C O B S E R V A T I O N

A N D R E S A R C H

1999年第20卷第4期 Vol.20 No.4

1999

南黄海地震前江苏地磁Z21相关

系数异常分析

王桂友陆学振许忠祥陆学兵

摘要通过对江苏地区7个地磁台多年地磁Z21资料相关分析，检出地磁Z21相关系数异常与该区东部南黄海两次M S≥5.0地震有较好的对应关系。地震前地磁相关系数异常，对今后监视中强地震的短临前兆具有重要意义。

关键词地磁Z21；相关系数；异常分析

Analysis of abnormal correlation coefficient of geomagnetic Z21 in Jiangsu Province before the South Yellow Sea earthquake

Wang Guiyou

(Seismological Bureau of Haian,Jiangsu Province 226600,China)

Lu Xuezhen,Xu Zhongxiang and Lu Xuebieng

(Seismic Station of Haian,Jiangsu Province 226600,China) Abstract

By using the method of correlation analysis to Z21 recorded in seven geomagnetic stations in Jiangsu Province for many years,we found that the abnormal correlation coefficient had good relationship with the two south Yellow Sea earthquakes of M S≥5.0.The result that the geomagnetic correlation coefficient is abnormal before an earthquake is significant for monitoring short term precursors of moderate earthquakes.

Key words:geomagnetic Z21,correlation coefficiet,anomalistic analysis

引言

地球磁场主要可分为外源场和内源场，外源场源于太阳活动等外空电流体系产生的地球变化磁场。内源场又可分为热剩磁场和感应场，热剩磁场系地壳岩石受地磁磁化作用而获得的磁场，它具有永磁性和生成时代的地磁的方向性；而感应场则由于地壳构造运动的应变和外源场感应而变化。

地磁场日变化是一种依赖于地方时的周期性变化场。位于相邻纬度

区的地磁台地磁日变化幅度是相似的，即在大约400～500 km的范围内的地磁日变化基本一致，它们的整点值有明显的相关性(祁贵仲等，1997；林美等，1997)，但这种相关性与两台站的经纬度有密切关系。

1 方法

1.1 相关分析

对于相距不太远的两个地磁台所测资料，它们之间不存在确定的关系。我们用相关分析的数学方法，对大量的观测数据加以处理，从而找出其内部的规律性。

1.2 相关系数

任意两个台站同时所测资料，它们之间有一定的相关关系，用最小二乘法可以获得回归直线方程y=bx+a。但是，这只表达了它们的相关关系式，没有解决究竟在什么情况下该回归直线有意义，必须给出一个定量的指标，方能描述两组观测数据之间的线性关系的密切程度，这个指标叫做相关系数，通常用字母R表示。

R的取值范围0≤｜R｜≤1，｜R｜愈接近于零，x与y两组观测数据之间的线性相关程度愈小；反之，｜R｜愈大愈接近于1，x与y之间的线性相关就十分密切。。

1.3 相关检验

由于观测数据受到各种随机因素的影响，致使回归系数b和常数a 值在一定范围内波动，在这种情况下，只有相关系数显著，两组观测值才能保持线性关系。一般地说，相关系数R达到显著的值与数据N有关，表1给出了两种显著相关水平(a=0.05，a=0.01)时的阈值，a愈小显著水平愈高，若｜R｜值＜a时，则表示x与y之间的线性相关不明显，或叫做不相关。

表1 相关系数检验①

注①此表源于国家地震局南京地震大队1976年6月试用数

理统计解决土仪器测报地震一文

2 地磁Z21相关系数异常的提取与分析

图1 江苏省地磁台站分布

2.1 两次中强震及地震构造背景

(1)两次中强震地震参数。根据地震台网测定参数如下：①发震时间：1996年11月9日；震中位置：N31°50′，E123°06′；震级：6.1；

②发震时间：1997年7月28日；震中位置：N33°44′，E122°10′；震级：5.1。

(2)地震构造背景。6.1级地震发生在长江口外海域，在构造区划上位于勿南沙—苏南隆起区东南侧的次级凹陷带上，亦为无锡-崇明断裂东端。

5.1级地震发生在白垩纪—新生代凹陷内，位于南黄海—苏北凹陷的南黄海深大断裂的东部。

2.2 Z21相关系数异常的提取与分析

(1)连云港，高邮，盐城，海安，南通，射阳，溧阳地磁台位置见图1，根据各台1990～1997年地磁Z21资料，以震中距最远的台为参考台，经计算机滤波处理，绘制相关系数逐日变化曲线。图2，图3分别为1996

年11月9日和1997年7月28日南黄海两次地震前各台资料Z21相关系数逐日变化曲线典型图，表2，表3分别为6.1级和5.1级地震前各台相关系数异常表。

图2 南黄海6.1级地震前R—t异常

图3 南黄海5.1级地震前R—t异常

表2 6.1级地震前Z21相关系数异常