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。     

Sunlit boundary ionospheric response to the great flare on Oct. 28, 2003

The sudden increase in X-ray and EUV flux duringthe outburst of a large flare greatly elevate the electrondensity of the ionosphere, causing sudden ionosphericdisturbances (SIDs), such as sudden wave fadeout (SFD),sudden phase anomaly (SPA), sudden frequency deviation(SFD) and sudden increase in total electron content(SITEC)[1—4]. Two review articles addressed SIDs in detailrecently[5,6]. Due to the limitation of observing methods,the global ionospheric morphology during solar flares…     

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．     

利用GPS方法对1998-11-22太阳耀斑引起的电离层TEC变化的观测研究

利用GPS伪距+载波相位联合数据处理方法具体分析了1998-11-22耀斑爆发期间北京、上海、武汉、西安GPS观测数据得到的电离层TEC。此次耀斑爆发引起了设在北京的高频多普勒长达15min左右的无线电短波中断。通过对GPS得到的电离层TEC进行分析发现： 此次耀斑造成了大面积的电离层TEC的增加,耀斑爆发引起的最大TEC增幅在1.25个TEC单位左右;利用高精度的GPS数据处理方法可研究耀斑引起的电离层扰动。另外,还分析了由GPS计算的TEC的时空变化特点。     

Wenchuan earthquake: Brightness temperature changes from satellite infrared information

By using an alternative processing method for satellite infrared remote sensing data and adopting the China Geostationary Mete-orological Satellite (FY-2C) infrared remote sensing brightness temperature data, we studied the great 2008 Wenchuan Ms8.0 earthquake. Results indicate the obvious characteristic period and amplitude, and distribution of thermal infrared anomalies before the Wenchuan earthquake. And we discussed the mechanism of the observed pre-earthquake thermal anomalies. The characteristics of observed thermal infrared anomalies are easy to be recognized and applied, and could provide a criterion for thermal anomalies of earthquakes.     

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。     

利用NOAA数据分析地震前总电子含量异常

利用美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布的电离层总电子含量（TEC）数据,采用从点到面的分析方法,分析了墨西哥2012年3月20日和4月12日两次地震前的TEC数据,发现两次地震前均出现TEC异常,具体表现为：以点计算的震中TEC波形图显示3月20日震前的3月7日、3月15日和3月18日出现TEC异常,4月12日震前的4月4日和4月11日出现TEC异常;以面计算的TEC分布显示震中周边区域在震前出现异于其他地区的TEC增大或减少.     

Performance analysis of a 3D ionosphere tomographic model

A 3D high precision ionospheric model is developed based on tomography technique. This tomographic model employs GPS data observed by an operational network of dual-frequency GPS receivers. The methodology of developing a 3D ionospheric tomography model is briefly summarized. However emphasis is put on the analysis and evaluation of the accuracy variation of 3D ionosphere modeling with respect to the change of GPS data cutoff angle.Three typical cutoff angle values (15°, 20° and 25°) are tested. For each testing cutoff angle, the performances of the3D ionospheric model constructed using tomography technique are assessed by calibrating the model predicted ionospheric TEC with the GPS measured TEC and by employing the model predicted TEC to a practical GPS positioning application single point positioning (SPP).Test results indicate the 3D model predicted VTEC has about 0.4 TECU improvement in accuracy when cutoff angle rises from 15° to 20°. However, no apparent improvement is found from 20° to 25°. The model's improvement is also validated by the better SPP accuracy of 3D model than its counterpart-dual frequency model in the 20° and 25° cases.     

Stress changes from the 2008 Wenchuan earthquake and increased hazard in the Sichuan basin

On 12 May 2008, the devastating magnitude 7.9 (Wenchuan) earthquake struck the eastern edge of the Tibetan plateau, collapsing buildings and killing thousands in major cities aligned along the western Sichuan basin in China. After such a large-magnitude earthquake, rearrangement of stresses in the crust commonly leads to subsequent damaging earthquakes. The mainshock of the 12 May earthquake ruptured with as much as 9 m of slip along the boundary between the Longmen Shan and Sichuan basin, and demonstrated the complex strike-slip and thrust motion that characterizes the region. The Sichuan basin and surroundings are also crossed by other active strike-slip and thrust faults. Here we present calculations of the coseismic stress changes that resulted from the 12 May event using models of those faults, and show that many indicate significant stress increases. Rapid mapping of such stress changes can help to locate fault sections with relatively higher odds of producing large aftershocks.     

Study of the ionospheric TEC using GPS during the large solar flare burst on Nov. 6, 1997

Using the data from 15 global positioning system (GPS) stations scattered between 28° N—45° N and 90° W—77° E we obtained the total electron content (TEC) variations with time during a large solar flare. The results indicated that the flare makes the TEC of ionosphere increasing in a large spatial area. The amounts of the TEC enhancement are mainly determined by the local time of subionospheric point, and the largest TEC enhancement is about 2.5 TECU. It is also concluded that the TEC enhancement is not symmetrical about the local noon time, the TEC enhancement values during morning hours are larger than those of the afternoon hours.     

地震发生与日月运行之关联

 基于第23、24太阳活动周发生的全球M≥7.8级以上大震数据、汶川余震和智利余震数据,发现：地震的发生与日月位置存在着关联性;地震的发生与太阳风磁场到达地球的优势聚集方向存在着关联性。说明地震的发生与日月运行有关联。所用地震事件有两类：一类为余震——2008-05-12 M8.0汶川地震M≥5.0强余震与2010-02-27 M8.8智利地震M≥5.5强余震;另一类为1997—2010年全球M≥7.8大地震。虽然参与分析的地震事件数不算很多,但从两类各自不同的代表性以及所使用地震震级与地域的跨度,仍可望其结论具有普适性。文中提供了众多地震发生与日月运行关联的证据,其随机发生概率多为10^-4—10^-6,小概率为不发生事件,但竟然发生了,表明它们之间必定有其非随机的统一成因机制控制。这是本文作者对地震发生的宇宙环境——“天外来客”特别给予重视的立论所在。     

基于COSMIC数据开展全球电离层foF2建模及变化特征研究

电离层foF2是短波通信、天波超视距雷达系统所需的关键环境参数,本文使用2006-2014年COMSIC掩星电离层数据和多项式方法,自主构建了高精度全球电离层foF2经验模型,并使用2015-2019年观测数据进行独立检验。本模型结果与建模及独立检验时段电离层foF2观测数据的相关系数分别为0.948和0.937,平均偏差分别为2.38%和3.08%,相对误差分别为11.72%和12.69%。利用该模型研究了电离层foF2时空变化特征,结果表明电离层foF2日夜变化幅度随纬度增加而变大,春秋分季期间南半球日夜变化幅度显著高于北半球,而夏季半球则远低于冬季半球。电离层foF2季节变化幅度随纬度增加而变大,夜间电离层foF2的季节变化以年特征为主,白天则包含了显著的年、半年特征,夜间季节变化幅度明显高于白天,南半球显著高于北半球。电离层foF2中纬槽现象主要出现在春秋分季夜间,经度方向四波结构主要出现在太阳活动低年和春秋分季期间。     

地震发震大尺度结构

 一次大地震发生前,地震活动在其未来震中区近处,常会表现平静。但着眼于全球大尺度规模,则可观测到颇具特色的地震活动性图像。较为普遍出现的图像是直线型与圆弧型,以及构成这些图像的主要地震事件的等间距性。本文认为大地震发震结构可以具有全球规模的大尺度,这些地震发震大尺度结构主控着大地震发震的短临进程,对认识地震成因机制具有重要意义。同时文中还给出中国近年发生的数次大震（1976唐山M7.8;2001昆仑山口西M8.1;2008汶川M8.0）前呈现的地震发震大尺度结构,很明显它们具有一定的预测意义。     

中国汶川Ms 8.0级地震前NDVI变化特征及其佐证

 利用归一化植被指数（NDVI）数据,探测了汶川Ms 8.0级地震前植被变化情况。对震前9年的NDVI数据先做整体变化分析,没有发现明显的植被退化现象;再对时间序列数据进行逐年比对,发现两个比较明显的植被退化现象。其一,2006年与2005年相比,龙门山断裂东部的四川盆地大部分地区6—9月NDVI均值明显减小,幅度为0～20％。推测原因为震前四川盆地受挤压变形,产生热弹效应放热致使地表升温,进一步与大气耦合导致长期干旱少雨,破坏植被正常生长条件,使植被退化。因此,2006年四川盆地大范围植被退化现象可视为震前异常。其二,2008年5月上旬与2007年相比,龙门山断裂带上发现明显的植被退化现象,成条带状分布,NDVI下降幅度超过20%。这可能与临震前龙门山断裂带上发生某些物理化学变化有关,即临震前龙门山断裂带地壳岩石的破裂发育、断裂之间以及岩石之间的摩擦滑移,导致地下热物质上涌和摩擦生热释放,造成短期（近）地表高温,破坏了植被的正常生长条件,使其退化。因此,可以看作震前短期异常。此外,沿着时间尺度和空间尺度,找到一些震前中期和短期异常佐证,以增加植被异常判断的可信度。     

基于短波段电离层探测数据分析地下核爆引起的电离层扰动

同GNSS（全球导航卫星系统,Global Navigation Satellite System）获取电离层TEC（总电子含量,Total Electron Content）数据相比,传统的电离层垂测、斜测等短波段数据具有特征参数丰富、高度分辨率高、历史数据多等优点。为利用电离层垂测和斜测数据,研究地下核爆引起的电离层扰动。本文利用2016年1月6日朝鲜地下核试验当天的斜测、垂测数据分析电离层扰动现象。结果表明,本次地下核爆造成的行波电离层扰动为小尺度电离层扰动,传播速度在150.3-158.7(m·s-1)之间。同时核爆发生后半小时在距离爆点421.4 km处,观测到foF2较月中值增加了0.7 MHz,较1月5日、1月7日在2:00 UTC（协调世界时,Coordinated Universal Time)的foF2（F2层临界频率,critical frequency of the F2 layer）增加了0.5 MHz,极有可能是地下核爆通过岩石圈-大气圈-电离层圈耦合机制造成电离层电子浓度增加。本文分析结果与其他文献资料非常吻合。由此可见,基于短波段电离层探测方式感知电离层扰动从而实现地下核爆炸事件的监测,是一种有效的核爆电离层效应监测手段,可与其他直接监测手段相印证,提高核爆事件监测能力。     

1755年里斯本大地震与2008年汶川大地震 灾后恢复重建比较

1755年里斯本大地震是欧洲历史上最具破坏力、最具影响力的地震之一,2008年汶川大地震是中国近年来发生的典型巨灾,两者灾后恢复重建均产生深远影响和意义.1755年里斯本大地震和2008年汶川大地震虽然发生在不同时代、不同地理位置和不同社会性质下,但在自然环境、人文环境和社会环境等方面却有相似之处,具有一定可比性.本文主要将两者灾后恢复重建的政府主导、整体规划、融资方式和心理干预4方面进行比较,分析两者在恢复重建中存在的困难和取得的进步,最终得出针对我国恢复重建的相关建议:将"以人为本"根植于政府主导的恢复重建模式;整体规划重点体现整体性、全局性和前瞻性;坚持多种融资方式并存,并严格监管;在专业人才、组织管理体系和法律法规等方面完善心理干预.     

我国安全新闻报道的重大转变

汶川地震发生后，我国的媒体投入了大量的报道。相比唐山地震时媒体的表现，对这两次震级相当的地震的报道，我国媒体的表现差异很大。本文对两次地震后媒体对灾难的报道进行对比，从新闻时效性、信息量、报道角度、新闻表现等几个方面看我国媒体在应对重大安全新闻事件时的转变。     

国产SWDC航空数码相机在灾害应急响应中的应用

我国是灾害发生最严重的国家之一,2008年5月12日汶川地震灾害发生后,航空遥感在灾害应急响应中发挥了巨大作用。本文论述了我国自主知识产权的SWDC航空数码相机及其关键技术．分析了SWDC的应用优势．阐述了SWDC在汶川地震救灾中的航空遥感应用实践,论证了国产SWDC在灾害应急响应中应用的可行性.     

基于全球卫星导航系统观测网的全球总电子含量快速反演方法

将全球按照地理经纬度进行网格划分,每网格选取一个接收机,基于全球卫星导航系统(GNSS)观测网的全球定位系统(GPS)双频观测数据,在电离层薄层假设条件下,提出了一种基于球谐函数拟合的高时间分辨率总电子含量(TEC)快速反演方法.利用2006年四季中16个地磁平静日的GPS双频观测数据,针对15种不同的网格选站情况考察其TEC的反演效果与解算时间.结果表明,当网格选站间隔小于15°×30°(纬度×经度)时,数据拟合度约为2TECU,并都能较好地反演TEC.综合考虑穿刺点分布与解算时间,在10°×20°(纬度×经度)选站条件下,约在3min内即可反演出有效的TEC、卫星硬件偏差和接收机硬件偏差,从而提高了反演速度,10°×20°(纬度×经度)选站的快速反演TEC能够为全球电离层TEC现报提供一种有效方法.     

从汶川地震震前现象认识其发震动力应具有的大尺度与深层次性

认为汶川地震发震动力具有大尺度与深层次性,并就汶川地震的震前地震活动性进行了分析研究;大小环圆的交切,全球尺度条带的交会,深部地震活动的加强这几项地震活动性图像是汶川地震震前现象的重要特征,这些特征图像在1976年的唐山地震前也有所显示;条带交会,环圆交会,带圆交会处质点运动各异,相互闭锁,质点运动不易解耦,形成应力集中,常常可成为强震发生的场所;深部闭锁活动的特色,在地表观测中易于失察,成为巨大地震更不易预察的一种原因。鉴于巨大地震灾害的严重性,今后在地震预测监测中应加强对大尺度与深层次信息的监测、收集与分析研究。