中國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展

編者按 楊冬梅研究員長(zhǎng)期從事中國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)技術(shù)管理及研究工作，為地磁學(xué)科發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

國(guó)際地磁觀(guān)象臺(tái)觀(guān)測(cè)始于19世紀(jì)30年代，在中國(guó)地磁觀(guān)測(cè)始于19世紀(jì)70年代。中國(guó)早期地磁觀(guān)測(cè)由俄、法、英、德、日等國(guó)外人士主導(dǎo)。20世紀(jì)三四十年代，中國(guó)學(xué)者陳宗器等在南京紫金山西坡（1936年）、廣西桂林雁山（1941年）、福建崇安（今武夷山市）（1941年）、南京北極閣（1948年）等地建設(shè)地磁觀(guān)測(cè)臺(tái)，開(kāi)啟了中國(guó)自主的地磁觀(guān)測(cè)工作。由于戰(zhàn)爭(zhēng)或其他原因，這些地磁臺(tái)站陸續(xù)停測(cè)。早期地磁觀(guān)象臺(tái)至今仍在運(yùn)轉(zhuǎn)的，在中國(guó)大陸只有佘山地磁臺(tái)，其前身由法國(guó)傳教士于1874年建于上海徐家匯，后遷陸家嘴，現(xiàn)址淞江佘山（今上海佘山地磁臺(tái)），是世界上少數(shù)具有百年歷史、數(shù)據(jù)連續(xù)完整的古老地磁觀(guān)象臺(tái)之一。

新中國(guó)成立后，根據(jù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和國(guó)際地球物理年聯(lián)合觀(guān)測(cè)需要，在陳宗器先生規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)下，先后建成長(zhǎng)春（1953年）、北京（1954年）、拉薩（1956年）、廣州（1957年）、武漢（1957年）、蘭州（1958年）、烏魯木齊（1964年）地磁臺(tái)。這些臺(tái)站與佘山地磁臺(tái)一起，稱(chēng)為中國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)“老八臺(tái)”，為中國(guó)地磁觀(guān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展奠定了初步基礎(chǔ)。

1966年3月8日邢臺(tái)地震發(fā)生后，為了探索地磁場(chǎng)變化與地震的關(guān)系，中國(guó)科技工作者在地震現(xiàn)場(chǎng)及鄰近地區(qū)進(jìn)行區(qū)域性單分量地磁測(cè)量和日變記錄，進(jìn)而建立地磁臺(tái)，正式開(kāi)始中國(guó)震磁關(guān)系研究和地震預(yù)報(bào)探索。地磁觀(guān)測(cè)作為地震前兆的一種手段，在邢臺(tái)地震后得到發(fā)展，迎來(lái)中國(guó)地磁臺(tái)站建設(shè)的第2次高潮，陸續(xù)建立的地磁臺(tái)站和地磁測(cè)點(diǎn)逾百個(gè)。

1981年，國(guó)家地震局（現(xiàn)中國(guó)地震局）在廣東佛山召開(kāi)地磁觀(guān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃會(huì)議，制定“地磁觀(guān)測(cè)項(xiàng)目全國(guó)基本臺(tái)站布局方案”，首次明確提出中國(guó)地磁觀(guān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)布局的5大原則，將地磁觀(guān)測(cè)劃分為Ⅰ類(lèi)基準(zhǔn)臺(tái)、Ⅱ類(lèi)基本臺(tái)、區(qū)域臺(tái)網(wǎng)和流動(dòng)磁測(cè)。目前，中國(guó)地震局地磁臺(tái)網(wǎng)總計(jì)約150個(gè)地磁觀(guān)測(cè)站，包括規(guī)劃為Ⅰ級(jí)觀(guān)測(cè)網(wǎng)的45個(gè)地磁觀(guān)象臺(tái)（也稱(chēng)地磁基準(zhǔn)臺(tái)）、規(guī)劃為Ⅱ級(jí)觀(guān)測(cè)網(wǎng)的近百個(gè)地磁臺(tái)和規(guī)劃為Ⅲ級(jí)觀(guān)測(cè)網(wǎng)的少量臺(tái)陣式觀(guān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)。觀(guān)象站同時(shí)具備絕對(duì)觀(guān)測(cè)手段和相對(duì)記錄手段，其他臺(tái)站和測(cè)點(diǎn)只具備相對(duì)記錄手段。

“九五”“十五”和“十一五”期間，中國(guó)地震局對(duì)地磁臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化改擴(kuò)建，傳統(tǒng)的光記錄儀器由數(shù)字化記錄儀器替代。地磁觀(guān)象臺(tái)均配備至少2套數(shù)字化磁通門(mén)磁力儀作為相對(duì)記錄儀器、1套磁通門(mén)經(jīng)緯儀（通常簡(jiǎn)稱(chēng)為DI儀）和1套質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀作為絕對(duì)觀(guān)測(cè)儀器，部分地理位置重要的臺(tái)站配備作為備份儀器的第2套DI儀和連續(xù)記錄的總強(qiáng)度觀(guān)測(cè)儀器。數(shù)據(jù)采樣時(shí)間間隔由原1小時(shí)提升為1 min甚至1 s，數(shù)據(jù)報(bào)送時(shí)間由每月1次提升為準(zhǔn)實(shí)時(shí)。

地磁場(chǎng)變化具有區(qū)域性和全球性特征，中國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)注重與國(guó)際接軌，地磁觀(guān)測(cè)資料除提供國(guó)內(nèi)共享外，18個(gè)地磁基準(zhǔn)臺(tái)參與國(guó)際資料交換。中國(guó)地磁臺(tái)網(wǎng)通過(guò)參與國(guó)際數(shù)據(jù)交換與共享，獲取全球范圍地磁觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，在地球科學(xué)、地震監(jiān)測(cè)、空間電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊以及資源勘探等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

楊冬梅

2015年12月