卫星红外异常预测短临地震的系统研究Ⅰ——研究历史与可行性

卫星红外异常预测短临地震是我国科技工作首先开发研究试用的开创性新方法。简介了该方法的国内外研究现状;对我国震前增温异常反映地震的历史到运用卫星红外异常预测短临地震的开发研究过程进行了系统的回顾。从红外异常时空动态与地震活动的对应关系的统计分析,论证了红外异常预测短临地震新方法的科学性、普适性和可行性,并对相关的影响因素,如地形、地物、气象等的干扰和排除,进行了初步探索。     

卫星云图在地震短临预测中的使用及处理

利用卫星热红外异常进行地震短临预测是我国地震工作者开发研究的新方法。现已引起越来越多的国内外有关人士的关注和参与。在无地震监测卫星和接收处理系统情况下,如何利用已有的气象卫星来捕捉地震前兆,显示震兆异常及其时空规律,计算异常面积、实行地震预测,是新方法开发内容之一。     

强矿震预测的研究

基于中尺度地震实验场高密度数字地震和潮汐形变台网的现场观测,用地震学方法和小波工具分析强矿震过程采集到的数据.发现震前短临阶段存在可信的b值、η值、频度等地震学异常和定点潮汐形变前兆异常.对异常信息的提取方法和强矿震短临阶段的预测进行了探讨.     

技术转让及项目推介

卫星热红外地震短临预测专家系统该系统的技术原理是利用卫星热红外遥感技术观测震前几天地表和水面温度异常演化过程,进而有效识别地震前兆特征,并根据温度异常面积和地理位置及发生的时间提出地震预测时、空、强三要素指示。该系统由硬、软件两个系统组成,其中硬件系统为卫星接收系统,主要在专用卫星接收系统的基础上进行改装,加入专门编制的软件程序而成。软件系统为专家系统,     

临震卫星热红外异常的机理分析

围绕卫星红外异常预测地震方法的理论基础——临震红外异常的成因机制问题,简介前人基于实验的各种假说;结合红外遥感和地面观测实际进行验证和评述;从红外遥感理论依据——斯忒藩-玻耳兹曼定律出发加以分析,针对临震热红外异常出现时间的短暂性、范围的区域性、增幅的显著性等特点加以具体运用,从理论和实践的结合上,对红外异常的机理和红外遥感地震的方法,进行评述和展望。     

热红外遥感在地震监测预测中的应用

卫星热红外遥感技术在地震监测预测中的应用已取得了一定实效,利用这一技术成功预报了一些地震,并对地震的前兆热信息进行了大量实验研究.热红外异常发生的机制主要为地球放气说和应力致热学说.通过分析和总结临震热异常特征,介绍了几种热异常提取方法和判定方法,表明随卫星遥感技术的进步和研究工作的深入,热红外遥感应能在地震监测预报中发挥重要作用.     

地震云预测地震续探

概述了地震云预测地震的历史;简介了国内外主要地震工作者关于地震云的识别标志、时空动态与地震三要素关系的论述及其实际预测效果;剖析了地震云的形成机制;列举了作者用其预测的几个震例;最后对其作了评价和结论,认为:震前地震云和红外增温异常是地震构造加剧活动派生的同源异象的气象效应。两者结合利于互相补充、验证,前者出现时间早些,可达3个多月,后者一般10多天。可形成地震地质为基础,长、中、短、临一体化的卫星预测地震系统。     

台湾恒春地震前的卫星热红外异常特征及其机理

构造地震前卫星热红外异常是国际地震界与遥感界的共同研究热点。分析2006年12月26日台湾恒春7.2级地震前出现的卫星热红外异常现象,其特征表现为:震前6d在菲律宾东部太平洋海域出现片状热异常,并不断向西迁移;震前2d到达菲律宾;之后沿马尼拉海沟转为北上,并由远到近、逐渐向震中迁移,同时异常的强度及范围逐渐扩大;临震前1d达到高峰,升温幅度约10℃。结合该震区构造背景,对此次卫星热红外异常与构造活动的关系进行了分析,表明震前红外异常的出现及其时空演化受构造活动控制显著。利用已有遥感-岩石力学基础实验结果,对震前红外异常的产生机制进行了讨论,提出震前构造应力场的迁移与集中活动所激发与加剧的应力热与地热的传递,及其与孕震区温室效应的叠加,是此次地震卫星热红外异常产生的主要机理。     

濮阳台电磁波异常与地震活动关系的研究

介绍了台站所处的地震地质环境条件及电磁波观测仪器基本情况。对濮阳市地震台电磁波观测资料进行了分析研究。结果表明 ,电磁波异常对 10 0km范围内的M 13.0级以上地震及 30 0km左右Ms5 .0级以上地震和 10 0 0km左右的Ms6 .0级以上地震有很好的对应关系。电磁波异常是一种地震前兆短临异常 ,异常一般在震前几天到五十几天出现 ;异常幅度大 ,异常易于识别 ;地震多发生在异常结束之后或异常高值回落的过程中。濮阳台曾依据电磁波异常变化 ,成功地进行了两次地震短临预报 ,地震三要素均在预报范围之内。     

秘鲁地震NCEP异常增温时空演变规律的研究

利用美国国家环境预测中心NCEP全球再分析资料的温度图像结合秘鲁沿海历史上的地震资料,对2007年8月16日秘鲁地震进行了分析.分析表明:NCEP温度异常图像可以较好地反映秘鲁地震构造活动时空演变过程;此次主地震前后NCEP温度异常图像呈现出反复地波动,较好地体现了主震及其前、余震发生规律;预示利用NCEP温度异常图像进行地震及其余震的短临预测具有良好应用前景.     

美国国家环境预测中心(NCEP)资料在热红外短临地震预报中的应用初探

首次引用美国国家环境预测中心(NCEP)全球再分析资料进行地震短临预测的应用性研究。与气象卫星红外资料相比,NCEP资料具有时空连续、标准统一,排除了云层阻挡等优势。通过对近期伊朗地震的震例分析表明：NCEP资料可以较清晰地反映地震短临期间地面增温异常的时空动态演变与地震构造活动的对应关系,并揭示了该地震的成因是由于阿拉伯板块向北运动,导致伊朗板块周边断裂活动,牵动NNE向巴姆断裂右旋剪切活动。该震例验证性地分析表明：利用NCEP资料作地震短临预测是有可能的。     

海原地震台钻孔应变震前短临异常特征研究

为应用前兆资料开展地震短临预报,提高区域防灾减灾能力。利用海原钻孔应变可靠的观测资料,通过分析三次典型震例的震前短临异常特征,总结得出:海原钻孔应变对300 km内中强震的震前异常变化较为明显;同处海原断裂构造变形带内的震前异常出现时间早、持续时间长,而处于其他构造变形带内的震前异常出现时间晚、持续时间短;异常变化所对应的震例,均与其有着较为一致的构造应力环境及相似的地震构造背景;异常变化幅值受震中距的影响大于震级的影响,由此可知海原钻孔应变对地方中强震的映震能力更为显著;钻孔应变各分量异常变化的差异性,与其布极方位和震例发震构造的应力环境有关。由此可见,应用海原钻孔应变观测资料开展尝试性短临地震预报,对综合减轻区域地震灾害有积极的参考价值。     

通海高大水位异常与地震分析

通过分析高大井2002年以来的资料,对多年来水位变化特征与观测井300 km范围内发生的5.0级以上地震前的异常形态进行分析发现,高大井水位在震前表现出趋势和短临变化特征,水位动态异常与观测点周围300 km范围的5.0级以上地震有较好的对应关系.     

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.     

基于背景场的地震亮温异常时空演变分析——以2014年新疆于田Ms7.3级地震为例

本文处理了新疆地区2010~2014年的FY-2E卫星热红外亮温数据,基于构建的亮温背景场资料,对2014年2月12日新疆于田Ms7.3级地震前地表红外亮温的时空分布和演变特征进行了分析。研究发现震前亮温异常主要呈条带状分布于塔里木盆地西南缘和东南缘地区,其位置和走向均与于田地震所处断裂带相吻合;异常出现在2014年1月27日(地震前16天),一直持续到2月2日(地震前10天),之后迅速消失;亮温异常十分明显,异常出现时亮温均值相比背景值增幅达8K～10K,异常值增幅可达20K以上。此次亮温异常现象在时空演变的各个方面均与于田地震具有很好的相关性,亮温背景场资料对于地震异常提取具有一定参考价值。     

2018年四川兴文5.7级地震及西昌5.1级地震震前红外前兆异常追踪

本文回顾和分析了2018年12月16日四川兴文5.7级地震及10月31日西昌5.1级地震前热红外异常的发现和追踪过程,详细叙述了两次地震的亮温资料在震前表现出的同一区域性热异常,以及各个时段的不同表现特征;并根据表现特征对热异常的追踪过程划分出4个阶段,分别为识别阶段、预判定阶段、追踪和逼近阶段及验证阶段,各阶段所关注的异常形态及转折信号可为地震预判提供较为明确的指示信息。另外,本文还对该手段的预测效能和技术问题进行了简单的说明和讨论。     

地震震级与前兆异常空间分布的相关分析

本文利用滇西及邻区５次中强以上地震及其震前滇西前兆异常空间分布特征对震级Ｍｓ与异常空间反应最远距离ｄ进行了一定程度的相关分析，得出Ｍｓ与ｄ的经验公式为Ｍｓ＝０．００９５８９ｄ＋２．１。运用相关分析结果对滇西及邻区中强以上地震短临监视可提供一定的定量依据。     

汶川地震沙层应变的短临前兆

应用北京昌平及西集沙层应力仪观测资料,根据该仪器以往３０ 年所观测到的地震震例以及２００４年１２ 月２６ 日印尼８．７ 级地震的前兆特征;沙层应力仪记录的汶川８．０ 级地震短临前兆过程,符合沙层应力仪多年监测实践总结出来的孕震物理模型,尤其是２００８ 年３ 月开始出现的短临异常时间与形态的阶段性变化,临震异常特征明显,与卫星热红外等其他观测项目具有很好的时间同步性,属于汶川８．０ 级地震大尺度前兆异常。     

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。     

异常地层压力成因分析及地震预测

地层压力对烃类的生成、运移、聚集均有着极为重要的影响,它是评价油、气藏形成条件不可缺少的资料。地震压力预测是以地震速度分析为基础,以地震速度的分布特征预测地下流体压力分布,在平面上具有独特的优越性,因而具有良好的应用前景。本文以东营凹陷西部沙四上亚段为例,分析了异常压力(主要是异常高压)的形成机理,详细阐述了异常地层压力预测模型的建立过程,通过地层有效应力计算进行孔隙流体压力预测,并对预测结果、误差校正及应用前景进行了讨论,在理论与实践上都有一定的借鉴意义。