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。     

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。     

汶川地震前的NCEP异常现象

利用美国国家环境数据中心(NCEP)数据,获取2008年5月12日发生在我国四川省汶川县Ms8.0地震过程中的增温异常图像。结果表明,震前增温异常明显,最高增温达到9℃以上。异常增温经历起始增温-加强增温-高峰增温-增温衰减-发震-再增温-余震的过程。     

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.     

文安地震前卫星热红外亮温变化

利用MODIS卫星热红外数据和静止卫星热红外遥感亮温资料,对2006年河北文安5.1级地震进行时间特征和空间特征两种异常分析方法。研究表明,地震前一个月左右,透热指数和异常比值同时出现高值异常,而地表的亮温增温异常区与未来发生的地震震中较为接近。     

地震科学研究任重道远

北京时间2008年5月12日14:28,四川省汶川县(北纬31.0°,东经103.4°)发生8.0级地震;截至5月22日10:00,地震已造成51151人遇难,288431人受伤,29328人失踪。汶川地震前较长时间,震中及周围地区地震活动水平不高,没有前震,没有出现典型的短期和临震异常,因此震前未能作出临震预报(中国新闻网,2008-05-16)。     

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。     

卫星红外异常预测短临地震的系统研究Ⅱ——异常基本特征与预测基本思路

肯定了用卫星红外异常预测作短临地震新方法的可行性基础上,提出了地震主震前卫星红外异常与地面增温异常对应的规律,并发现有时震前出现线状云和“热通道”。总结了震兆红外异常的定性和半定量判据;红外异常预测地震的基本思路,并用它进行过多次较成功的预测。同时评述了10多年来该方法取得的试用效果。指出了尚存的问题和努力的方向。认为：该方法有广阔的开发应用前景,可望成为短临地震预报的新武器。     

卫星热红外临震异常成因机理的初步试验和认识

三年多的预报效果显示：用卫星工外辐射图象进行地震临震预报，是一种行之有效的新方法。本文通过资料分析和模拟试验初步验证；临震时，地下逸出的CO2、CH4、H2O汽等气体成分和速率增加,在太阳辐下这些气体的温室效应作用，是引起红外辐射临震异常的重要原因。     

云南省姚安县地震前天体引潮力和NCEP的异常现象

本文采用天体引潮力对地震诱发作用计算模型和NCEP数据提取异常增温信息,分析2009.7.9发生在我国云南省楚雄彝族自治州姚安县Ms6.0级地震。分析表明：NCEP异常增温图像可以较好的反映地震构造活动时空演变过程,并且天体引潮力对地应力处于临界状态的活动断层具有明显的诱发作用。两者的相互结合分析对于地震的预报具有指导作用。     

九江地震NCEP异常增温和天体引潮力附加构造应力变化初步研究

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天体引潮力附加构造应力,对2005年11月26日江西九江地震进行了分析.分析表明：NCEP温度异常图像可以较好地反映九江地震构造活动时空演变过程;天体引潮力附加构造应力对地应力处于临界状态的活动断层具有明显的诱发作用;预示利用NCEP温度异常图像与天体引潮力附加构造应力结合进行地震短临预测,对大陆少震区也具有良好应用前景.     

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。     

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。     

1998年张北地震前的大气增温异常

 地震前的热异常已有许多研究,大多研究得出的异常区域面积过大或者远离震中以至于难以判断震中。用温度相减法研究张北地震前的温度变化,发现震前13天张北附近出现了孤立的增温区,张北站增温5.8℃,是当天整个中国东部地区的最大增温值。增温区长轴为北东向,区内分布有北东向尚义-多伦断裂。震前1天沿北西向张北—渤海断裂带张北的增温也达到最大值,张北地震即发生在这两组断裂汇而不交的部位。将增温区中心预测为震中,误差大概为80km,这一数值结果比目前大多数热异常的研究结果好,显示出气象数据在地震研究中有一定应用价值。同时,气象数据的观测和加工有全国统一的规范,处理起来简单方便,本文提出的温度相减法,简便易行,由于使用的是温度的相对变化,避免了各地小气候不同导致的温度差异。如果结合地震台网观测数据,在地震预测研究中能发挥更好的效果。     

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。     

Preliminary results pertaining to coseismic displacement and preseismic strain accumulation of the Lushan M S7.0 earthquake, as reflected by GPS surveying

This paper presents the coseismic displacement and preseismic deformation fields of the Lushan M _S7.0 earthquake that occurred on April 20, 2013. The results are based on GPS observations along the Longmenshan fault and within its vicinity. The coseismic displacement and preseismic GPS results indicate that in the strain release of this earthquake, the thrust rupture is dominant and the laevorotation movement is secondary. Furthermore, we infer that any possible the rupture does not reach the earth’s surface, and the seismogenic fault is most likely one fault to the east of the Guanxian-Anxian fault. Some detailed results are obtainable. (1) The southern segment of the Longmenshan fault is locked preceding the Lushan earthquake. After the Wenchuan earthquake, the strain accumulation rate in the southeast direction accelerates in the epicenter of the Lushan earthquake, and the angle between the principal compressional strain and the seismogenic fault indicates that a sinistral deformation background in the direction of the seismogenic fault precedes the Lushan earthquake. Therefore, it is evident that the Wenchuan M _S8.0 earthquake accelerated the pregnancy of the Lushan earthquake. (2) The coseismic displacements reflected by GPS data are mainly located in a region that is 230 km (NW direction) × 100 km (SW direction), and coseismic displacements larger than 10 mm lie predominantly in a 100-km region (NW direction). (3) On a large scale, the coseismic displacement shows thrust characteristics, but the associated values are remarkably small in the near field (within 70 km) of the earthquake fault. Meanwhile, the thrust movement in this 70-km region does not correspond with the attenuation characteristics of the strain release, indicating that the rupture of this earthquake does not reach the earth’s surface. (4) The laevorotation movements are remarkable in the 50-km region, which is located in the hanging wall that is close to the earthquake fault, and the corresponding values in this case correlate with the attenuation characteristics of the strain release.     

基于OFC的仿真地震序列网络化特征对比分析

OFC模型通过模拟地震能量传递行为来认识地震的活动规律.为更加真实反映地震发生时的能量传递,用1992年美国加利福尼亚州地震数据抽象成的时空域网络替换传统二维规则网络OFC模型的底层网络.为了解仿真地震序列是否与真实地震数据具有相似性,将仿真地震序列网络化,与真实地震网络对比累积度分布的趋势,由此判断是否改进后的网络更接近真实地震网络.实验结果表明,时空域网络OFC模型产生的仿真地震序列和真实地震数据在宏观网络拓扑上具有一致性.