在地球物理研究和地震预测领域，电磁波的研究一直是一个受到广泛关注的课题。特别是地震前兆电磁波的研究，不仅对于理解地震的物理过程有着重要意义，同时在无线电通信和地球物理勘探等领域也具有重要的应用价值。本文将重点探讨谐变水平电偶极子在四分层媒质中激发的电磁波现象，这是地震前兆电磁波研究领域的一个重要话题，而采用的研究方法主要是Hertz矢量势的柱面波展开方法。
本文在探讨问题之前，对谐变水平电偶极子在分层媒质中产生的电磁波现象的应用背景进行了详细介绍。在无线电通讯和地球物理勘探等众多实际应用中，电磁波的传播特性对于信号的接收和解释至关重要。然而，由于数学模型的复杂性，分层媒质中电磁波传播问题的研究进展一直较为缓慢。但自从Sommerfeld和Banos等人奠定基础以后，越来越多的学者开始深入这一领域，如Cavalcante、King、熊皓、张永春以及Wengchochew等人的研究，为我们提供了更为精确的理论基础。
在构建模型时，文章模拟了震前一段时间内在震中区域出现的电磁辐射信息源，并将其简化为一个位于地下的谐变水平电偶极子。考虑到地球内部物质的分布不均匀性，模型将地面以下区域划分为三层均匀各向同性的有耗散线性媒质，并将电偶极子设定位于第三层。地面以上的空气层则被视为理想介质。各层的介电常数、电导率和磁导率分别用εj、σj和μj来表示。
在处理电磁场问题时，文章采用了复场量的表述方式。这种表述方法对于分析谐变电偶极子激发的电磁场问题极具优势。实际上的电磁场Ej和Hj通过复场量Eje-iωt和Hje-iωt来确定，并且这些复场量满足Maxwell方程组。文章进一步讨论了如何处理特定情况下的积分形式解，并分析电磁波在不同媒质层之间的传播特性。
文章中讨论的积分形式解是研究电磁波传播问题的关键。通过该方法，可以详细分析电磁波在不同分层媒质间的传播特性，以及电磁波在不同介质中的衰减和反射等现象。这些分析对于理解地震前兆电磁波的产生和传播机制具有重要的参考价值，并为地震物理和地球物理勘探提供了坚实的理论支撑。
关键词所涉及的“水平电偶极子”、“分层媒质”、“Hertz矢量势”和“震前电磁波”是本研究中的核心概念。水平电偶极子作为研究对象，其辐射的电磁波在不同的媒质层中会有不同的传播特性，这一点通过Hertz矢量势理论得到了更为深入的研究。Hertz矢量势理论在处理电磁波问题时有其独特的优势，能够提供更为准确的电磁场解，尤其在复杂媒质分层的情况下。而“震前电磁波”则是地震预测领域的关键，研究地震前兆电磁波对于预防地震灾害具有极其重要的实际意义。
本文的研究工作不仅在理论上具有重要的意义，而且在实际应用方面，如地震监测和预测，以及无线通信领域都有着广泛的应用前景。通过对谐变水平电偶极子在四分层媒质中激发的电磁波的研究，我们可以更好地理解电磁波在地壳中的传播行为，这对于改进地震预测技术和提高地球物理勘探的精确度均有着重要的推动作用。随着研究的深入和技术的进步，未来有望进一步探索和利用电磁波的特性，以服务于人类社会和科技发展。
