地球物理學本質(zhì)上是一門觀測科學,高精度、高分辨率的觀測儀器、測試設備是地球物理學發(fā)展進程中的“ 前哨”[1]。地球物理儀器在國防、資源探測[2]、自然災害監(jiān)測[3]和工程質(zhì)量檢測[4]等領域具有不可忽視的作用。近年來,伴隨著精密機械、電子、光學、量子傳感等技術(shù)的飛速發(fā)展,以及對地球物理儀器需求的不斷增長,同時在國家重大科學儀器設備研發(fā)專項、科技部重點研發(fā)計劃等項目的支持下,我國地球物理監(jiān)測儀器研發(fā)取得長足進步[5],包括高精度絕對重力儀[6]、超導重力儀[7]、地磁絕對觀測系統(tǒng)[8]和井下寬頻帶地震計[9]等。
重力測量儀器的研究要不斷提升整機長期連續(xù)運行的穩(wěn)定性、測量準確度及精度,開展隔振裝置的研究及振動誤差的補償算法研究,為未來構(gòu)建我國重力基準提供獨立自主研制的重力觀測儀器。地磁觀測是以足夠的精密度和準確度,長期連續(xù)地監(jiān)測地磁場的各種變化,依此研究相關(guān)電流體系或介質(zhì)電磁性質(zhì)的變化,為地磁科學、地震預測和社會應用等研究提供服務[10-12]。磁力傳感器從傳統(tǒng)的磁通門傳感器不斷發(fā)展到光泵磁力儀、量子磁力儀等更先進類型,提高測量的分辨率以及穩(wěn)定性,適應不同環(huán)境下的磁場測量需求。
為了及時交流重、磁觀測儀器自主研發(fā)、觀測技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法等方面的新成果,我們組織了本期重、磁觀測儀器研發(fā)及應用專輯,總共包括8篇文章,匯集了數(shù)位地球物理學科研工作者在這一方向所取得的一些進展,主要包括重、磁監(jiān)測的新技術(shù)與新方法、觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素分析及處理方法、以及數(shù)據(jù)應用等主題,其中綜述性的文章有1篇,聚集新型光纖磁場傳感器的研究進展(滕云田等);聚焦重、磁觀測儀器研制、性能檢測新方法與試驗的有3篇,分別為平臺式航空重力儀研制及測試(高巍等)、重力梯度儀實驗室動態(tài)精度評價方法及系統(tǒng)驗證(李達等)和地震低頻電磁擾動監(jiān)測儀的研制(張敏等);聚焦重、磁觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量影響因素及處理算法的有3篇,分別為密集臺陣磁力儀Z分量產(chǎn)出數(shù)據(jù)的質(zhì)量分析(黃家亮等)、動態(tài)車輛對地磁場干擾特征的定量研究(田勤等)和地磁基準臺相對記錄室溫度變化特征分析(和少鵬等);聚集重、磁觀測數(shù)據(jù)應用及解釋的有1篇,基于重磁場年變化聯(lián)合分析馬爾康 MS6.0 地震特性(劉東等)。這些研究成果體現(xiàn)了重磁監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢、觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及在地震科學中的應用,希望以此為契機,鼓勵和支持科研人員積極開展儀器的研發(fā)、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,提升觀測技術(shù)水平,從而為國家地震科技創(chuàng)新和地震安全體系建設提供一定支撐。
值此專輯出版之際,感謝審稿專家對本專輯文章的認真審閱和寶貴意見,感謝各位論文作者和期刊編輯部同仁給予的大力支持!
參考文獻
[1]滕吉文. 中國地球物理儀器的研制和產(chǎn)業(yè)化評述[J]. 石油物探,2006,45(3):209-216 Teng J W. The development guide direction and locus of research manufacture and industrialization for the geophysical instruments and experimental equipments in China[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum,2006,45(3):209-216
[2]陸其鵠,吳天彪,林君. 地球物理儀器學科發(fā)展研究報告[J]. 地球物理學進展,2009,24(2):750-758 Lu Q H,Wu T B,Lin J. A reseach report on develapment of instrument science for geophysics[J]. Progress in Geophysics,2009,24(2):750-758
[3]張勤,黃觀文,楊成生. 地質(zhì)災害監(jiān)測預警中的精密空間對地觀測技術(shù)[J]. 測繪學報,2017,46(10):1300-1307 Zhang Q,Huang G W,Yang C S. Precision space observation technique for geological hazard monitoring and early warning[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2017,46(10):1300-1307
[4]張建清. 工程物探檢測方法技術(shù)應用及展望[J]. 地球物理學進展,2016,31(4):1867-1878 Zhang J Q. Engineering geophysical detection methods technology application and prospects[J]. Progress in Geophysics,2016,31(4):1867-1878
[5]林君,王言章,劉長勝. 高端地球物理儀器研究及我國產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀[J]. 儀器儀表學報,2010,31(8):174-180 Lin J,Wang Y Z,Liu C S. The research progress and industrialization status in our country of high-technology geophysical instrumentation[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument,2010,31(8):174-180
[6]吳書清,李天初. 絕對重力儀的技術(shù)發(fā)展:光學干涉和原子干涉[J]. 光學學報,2021,41(1):0102002 Wu S Q,Li T C. Technical development of absolute gravimeter:Laser interferometry and atom interferometry[J]. Acta Optica Sinica,2021,41(1):0102002
[7]劉習凱,馬東,陳亮,等. 寬頻帶超導重力儀的研制進展[J]. 地球物理學報,2018,61(7):3037-3043 Liu X K,Ma D,Chen L,et al. Progress in the development of a wide-band superconducting gravimeter[J]. Chinese Journal of Geophysics,2018,61(7):3037-3043
[8]張濤,張策,滕云田,等. 地磁偏角傾角絕對測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 儀器儀表學報,2018,39(8):80-90 Zhang T,Zhang C,Teng Y T,et al. Review on the development of the automatic geomagnetic deflection and inclination observation instrument[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument,2018,39(8):80-90
[9]周超,關(guān)作金,李麗,等. 井下甚寬頻帶地震儀關(guān)鍵裝置研究進展[J]. 地震科學進展,2022,52(7):309-315 Zhou C,Guan Z J,Li L,et al. An introduction of key modules of downhole very broadband seismograph[J]. Progress in Earthquake Sciences,2022,52(7):309-315
[10]裴彥良,劉保華,張桂恩,等. 磁法勘察在海洋工程中的應用[J]. 海洋科學進展,2005,23(1):114-119 Pei Y L,Liu B H,Zhang G E,et al. Application of magnetic method to ocean engineering[J]. Advances in Marine Science,2005,23(1):114-119
[11]徐紀人,趙志新,許志琴,等. 大陸科學鉆探與深井地球物理長期觀測研究最新進展[J]. 地質(zhì)通報,2004,23(8):721-727 Xu J R,Zhao Z X,Xu Z Q,et al. New progress in continental scientific drilling and long-term geophysical observations in deep boreholes[J]. Geological Bulletin of China,2004,23(8):721-727
[12]黃立勇,楊海翔,唐仲華,等. 磁法勘探在浙東南火山巖區(qū)的應用[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì),2016,30(1):104-109 Huang L Y,Yang H X,Tang Z H,et al. Application of magnetic prospecting methods in volcano rock region of southeastern Zhejiang[J]. Mineral Resources and Geology,2016,30(1):104-109