玉树Mw7．1地震前电离层异常扰动初步分析

为了研究地震电离层效应,采用CODE提供的全球电离层地图（GIM）数据分析了2010年4月14日玉树7．1级地震．通过插值提取了震中区域震前的TEC时间序列,利用滑动四分位距法排除太阳（SSN、F10．7）和地磁活动（Dst、Kp）的干扰,发现电离层在震前26天和13天存在明显异常．全球电离层异常分布结果显示,震前26天的电离层异常幅度小于震前13天的异常幅度,这可能与临震时间有关．此外,两次异常的峰值点与震中区域并不严格对应,而是靠近震中偏向赤道的一侧,同时磁共轭区也有异常出现,但范围和幅度较小,这两次电离层异常有可能是地震前兆．     

由GPS探测的Sumatra地震前电离层异常研究

2016年3月2日苏门答腊发生Mw7.8级地震.为了研究此次地震与电离层的耦合关系,采用欧洲定轨中心提供的Global Ionosphere Map(GIM)数据,利用滑动四分位距法探测了震中的TEC时间序列.在排除太阳与地磁活动的干扰后,结果发现在震前第8d震中地区电子含量明显降低,coco观测站也观测到TEC负异常现象.全球TEC异常分布图显示TEC异常持续约6h,最大幅度达到-6TECU.异常区域主要出现在孕震区内,最大异常区域并不垂直于震中位置,而是出现在靠近赤道异常边界的一侧,但是对应磁共轭区内并无明显TEC异常出现,这可能是Sumatra地震的电离层前兆之一.     

美国加利福尼亚州M 6.0地震前电离层TEC异常分析

 针对2014 年8 月24 日世界时10:20 发生在美国加利福尼亚州地区(38.21°,-122.32°)的M 6.0 地震,利用美国地区全球定位系统(GPS)双频观测台网和欧洲定轨中心(CODE)绘制的全球电离层地图(GIM),分析震前上空电离层电子浓度总含量(TEC)的时间和空间变化。结果表明,震前2 d 震中附近区域TEC 相对于前25 d,TEC 下边界限出现明显负异常;通过对全球范围电离层TEC 变化的空间分析,震前2 d 震中附近区域异常减小的时间持续约40 h,且TEC 减小幅度和相对变化较为明显。此次地震前电离层TEC 异常减少,与以往亚洲地区地震的统计分析结果较为一致,但对北美地区地震空间前兆规律还有待于积累更多资料及分析。     

支持向量机在地震预测中的应用

利用支持向量机分析了发生在美国加州中部的2次6级以上地震的震前大地脉动.通过对离地震最近的3个地震台站的地震数据进行震前大地脉动分析,结果表明:支持向量机能有效地区分震前大地异常脉动和平静时期的大地脉动,并且随着地震的临近预报准确率逐渐增加;2次地震的震前大地异常脉动分别始于地震前48 h和12 h.分析了加州CI地震台网内的14个地震台站记录的2003年12月22日发生在加州中部的6.4级地震所观测的震前脉动数据,发现处在震中附近的12个地震台站均观测到震前大地的异常脉动,且距离震中附近的断层越近,监测到震前脉动异常的几率越大.对3个观测站进行连续监测,结果表明:监测到大地震(M≥5)所引发的震前脉动异常的概率大于小地震(M＜5).因此,该方法有望发展成为地震预报的一种有效手段.     

2009年青海海西地震序列的潜热通量异常时空特征

 采用美国国家环境预报中心（NCEP）的地表潜热通量资料,对2009年8月28日青海海西6.4级地震及其余震前的潜热变化过程进行分析发现,① 主震前6d,震中附近开始出现潜热异常,然后异常幅度增强、面积扩大,并向震中迁移;② 余震前也出现了明显的潜热异常,但其时空演化过程不同于主震前的潜热异常;③ 潜热异常位置与震中具有良好的空间对应关系,其中都兰余震前的潜热异常位置与震中位置重合。本案例分析表明,震前地表潜热异常应是地震孕育尤其是临震过程的一种典型的岩石圈-盖层-大气耦合（LCA）效应,进一步的研究有望揭示特定地震区震前及余震序列的潜热通量异常规律,有益于地震监测预报研究与防灾减灾。     

2016年10月6日台湾MS5.9级地震热红外异常研究

本文利用中国静止气象卫星FY-2E/G红外遥感资料,应用小波变换和相对功率谱法对2016年10月6日台湾MS 5.9级地震进行震例数据处理和分析.结果表明,震前热异常具有明显时空特征,2016年6月初震中以北区域出现热红外异常现象,并且异常区域随时间推移不断扩大,至7月1日天异常面积达到最大,随后逐渐收缩至消失,但随后在震中附近又开始出现热红外异常,该异常在8月5日异常值达到最大,随后逐渐消失.该次地震热红外异常特征显著,容易识别,可作为地震前兆异常信息之一,验证了卫星热红外异常在地震预判方面的作用,为今后卫星热红外在地震前兆识别中提供了震例素材和判定依据.     

巧家Ms5.0地震的地磁异常过程分析

通过2020年5月18日巧家M_s5.0级地震的震中周边200 km范围内的地磁总强度和地磁矢量监测区域震前至震后几期的测量数据对比，分析了巧家地震的地磁异常特征.结果表明，巧家地震的地磁异常在震前14个月开始出现，震中在磁偏角、磁倾角的零变线上，且在水平分量弱变区域中—而不是在地磁要素变化大的区域.距震中越远，这些地磁要素的变化有增大的趋势.     

基于 AETA 监测数据的地震预测研究

针对2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震事件, 分析AETA地震前兆监测设备上地震前后的数据。结果显示, 四川地区已安装的36个台站中, 有13个出现相关异常, 其中9个台站为密切相关。在异常台站中发现一种与日升日落几乎同步的电磁扰动均值波形(称为SRSS波), 有11个台站在震前出现该波形。采用 PCAETA算法对这11个台站的数据进行分析, 计算得到九寨沟防震减灾局AETA台站(104.25°E, 33.26°N)的波形震前震后出现明显的异常条带, 2017年8月12日至11月20日冕宁防震减灾局AETA台站(102.17°E, 28.55°N)的AETA波形也出现震前异常条带。结果表明, AETA设备可在地震发生前捕捉到多点的密切相关的前兆异常, SRSS波的条带异常现象是比较明确的临震前兆特征。     

中国沿海和内陆强震前地表潜热通量异常特征

地表潜热通量(SLHF)是反映地表蒸发能量大小的大气参数。国外学者分析近年若干沿海地区的强震时发现,沿海强震震中附近在震前出现了潜热通量异常,而远离海域的内陆地震并未出现潜热通量异常。本文以近10年发生在中国的1次沿海强震和3次内陆强震为例,进行了震前SLHF异常的时空特征分析,发现震前3～10d,震中附近均出现了SLHF异常。该异常主要分布在震中及其周围地区,且与区域内的主要活动构造带走向一致。因此,SLHF异常可以成为一种有价值的大地构造活动性遥感监测指标,并为中国沿海和内陆地区强震提供有用的临震前兆信息。     

汶川地震前卫星热红外异常与云异常现象

对汶川Ms8.0级地震发生前20d内的卫星热红外图像和电视云图进行对比分析发现:震前20～8d,青藏高原东缘出现了源于印度板块、紧邻汶川的北东向近3000km长的条带状高温异常;震前5～1h,电视云图显示震中龙门山断裂带及青藏高原东昆仑断裂带上方分别出现了线性云,汶川正好位于两者的延伸交叉位置。结合印度板块和亚洲板块的相互作用和区域构造运动过程,从地球物理的角度讨论了此次卫星热红外图像异常和云图异常的原因,希望能对地震遥感监测预报和汶川地震的前兆性研究提供参考。     

Abnormally large short term and impending earthquake geomagnetic anomaly implies a possibility of earthquake pre warning

The study found that strong magnetic anomalies repeatedly took place before big earthquakes. Based on geomagnetic record analysis results,we discussed a possible pattern of the magnetic anomalies prior to earthquake. In meizoseismal area or epicenter,in a time period of 36 h to about 10 min before earthquake,the exceptional big geomagnetic change increases with the magnitude of earthquake. We calculated that,in a place of 1 km from the epicenter,the magnetic anomaly before destructive earthquakes of Ms 6～9 can reach to 102～104 nT(the magnitude of earth magnetic field is 104 nT) ,rather than the magnitude of 10 nT from seismomagnetic effect theories since 1960s. From this we speculated the abnormal magnetic ULF near epicenter before earthquake seems to be an "intermittent magnetic eruption". Accordingly,we proposed that geomagnetic induction earthquake alarm can be a new pre-warning method to surmount hardship in solving the puzzledom of earthquake imminent prediction.     

利用重力卫星监测尼泊尔Ms8.1地震前后重力变化

利用重力恢复与气候实验(Gravity Recovery and Climate Explorer, GRACE)卫星时变重力场数据获取尼泊尔地震震源区周缘震前震后重力变化。根据地震发生前后震源区及周边重力变化的时空分布特征,探求地震孕震机制及地表物质迁移情况,详细分析了震前5年和震后2年年际变化和季度变化,并提取了5个重力变化显著的特征点和震中点进行时间序列分析。结果表明：正负重力变化信号以震中为中心呈现出明显的出四象限分布特征,同时地震通常发生在重力变化的零值线处。通过对5个特征点及震中点重力变化时间序列的分析发现：每个点在震后1-2个月内均出现了较大的跃迁现象,其振幅有所不同,这可能是震后地球内部物质均衡调整造成的。     

四川芦山Ms 7.0级地震前卫星线性云异常现象

 对四川芦山地震前1个月内的FY-2卫星云图与红外亮温数据分析发现,震前3d即4月17日的06:30—09:30,在青藏高原东部出现延展达数百千米的两条线性云,两者延伸交叉处正是芦山地震的震中位置。通过与汶川Ms 8.0级地震前数小时出现的线性云异常进行比较,认为龙门山断裂带强震前屡次出现的“无中生有”线性云异常现象,可能与青藏高原东部地下未知的隐伏构造及油气赋存有关,具有一定的临震指示性,应该作为该地区地震遥感监测的重点。今后,在全球综合地球观测系统(GEOSS)大数据的支持下,考虑孕震过程中的地球系统多圈层作用与耦合效应,将开展遥感多参数异常时空特征及其关联性分析,为解开该地区的线性云异常之谜提供科学依据。     

基于AETA电磁扰动对九寨沟Ms 7.0级地震的研究

2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震前, 在震源200 km范围内的九寨沟、松潘、平武、青川、茂县和汶川布设AETA系统的6个监测台。采用窗口为30日的滑动主成分分析(principal component analysis, PCA)方法, 对6个台站的电磁扰动进行特征分析, 探讨九寨沟Ms 7.0级地震前后AETA系统观测的电磁场变化特征, 并由此提出一种新的临震特征, 即AETA电磁数据经滑动PCA方法处理后得到的“条带异常”。结果显示: 1) 除九寨沟Ms 7.0级地震发震当日, 九寨沟监测台于震前5日至震后15日, 每天在同一时段(5:00 am—6:00 am)出现异常点, 形成“异常条带”, 异常程度在震前大体上呈递增变化, 震后大体上呈递减变化; 2) 震源附近其他监测台也存在异常点, 但发布零散且异常程度较小; 3) 九寨沟Ms 7.0级地震“异常条带”消失后的两个月内, 未出现新的“异常条带”, 且无强震发生。     

Analysis of ionospheric anomalies before the 2011 <Emphasis Type="Italic">M</Emphasis><Subscript>w</Subscript> 9.0 Japan earthquake

On March 11, 2011, a large earthquake of Mw=9.0 occurred near the east coast of Honshu, Japan. This paper investigates preearthquake ionospheric anomalies during the earthquake period, using data from global navigation satellite systems and ionosonde stations near the epicenter. A clear anomaly that occurred on March 8 lasted 6 hours. Eliminating ionospheric anomalies that may have been caused by solar activities and magnetic storms, we believe that a positive anomaly on March 8 was very possibly an ionospheric precursor. The affected ionospheric area on March 8, which is evident on a vertical total electron content distribution map, extended to 50° in longitude and 20° in latitude, with length ratio approximately 3:1. The anomaly peak arose from 15:00-19:00 LT, and its location did not coincide with the vertical projection of the epicenter, but was instead to its south. Corresponding ionospheric anomalies are also observed in the magnetically conjugated region. There were no obvious ionospheric anomalies in other parts of the world. To analyze changes in the ionospheric anomaly, computerized ionospheric tomography technology was used to invert the spatial and temporal distribution of electron density in the ionosphere. The ionospheric anomaly on March 8, 2011 is suggested to be an ionospheric precursor of the March 11 earthquake in Japan.     

2018年吉林松原MS 5.7地震地磁异常分析

为了分析2018年5月28日吉林松原M_S5.7地震前后的地磁异常特征,通过收集2016—2019年东北地区固定地磁台连续观测波形,运用地磁加卸载响应比法和地磁谐波振幅比法分析地震前后数据。结果表明:2018年5月28日前半年内出现了地磁Z分量加卸载响应比多台同一天或相邻两天同步跨越式短期异常2次;三岗、铁岭地磁谐波振幅比存在同方向不同周期不同步趋势异常,异常形态表现为趋势下降-上升-恢复,地震发生在异常恢复阶段;两种方法结合预测地震的发震时间和震中效果较好。可见,地磁多方法是地磁学预测地震新的方向。