地震的宏观前兆与观测

利用地震前动物、地声、地光、水位水质等客观存在的宏观前兆现象,观测其异常变化,为临震预报提供重要依据。关于震前动物的异常反应,震区群众曾经流传着这样的谚语:震前动物有前兆,密切监视最重要。骡马牛羊不进圈,老鼠成群往外逃。鸡飞上树猪乱拱,鸭不下水狗狂叫。冬眠老蛇早     

辽宁海城7．3级地震宏观异常特征对比和分析

地震之前，大自然通过各种方式向人们传达了很多信息，然而由于这些信息不同的表现，往往是震后人们通过分析才恍然大悟。无论是动物异常，还是其他自然现象异常，引发的原因可能是多方面的，如果我们多方面的了解和深入研究震前的宏观异常，会对地震预报有很大方面的帮助。但要进行全面的、科学的对比分析。     

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。     

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.     

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。     

武山地区Rn元素观测数据背景异常特征分析

通过对武山地区Rn元素观测资料中的异常变化分析总结,提取观测点300Km范围内大于Ms4.5级地震以及全国Ms7.0以上地震,确立水氡异常与地震的相关性,量化分析震前、发震、震后资料变化趋势。通过对震例的对比分析,提取武山观测点Rn元素的震前异常特征。通过研究表明:泉水流量是影响Rn元素测值的重要因素之一,对于Ms4.5震前观测到的Rn含量没有明显的共性特征,对于Ms7.0以上地震Rn测值出现明显的高值特征。     

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．     

基于张衡一号电磁卫星数据对印尼Ms 7.4地震的研究

以2018年9月28日印尼Ms 7.4地震为背景, 利用张衡一号电磁卫星观测的ULF磁场X, Y和Z三分量数据, 采用滑动四分位(IQR)算法、滑动主成分分析算法(PCA)和短时傅里叶变换算法(STFT), 对震中范围的时空电磁数据进行分析, 结果显示 3 种算法都能有效地提取到震前异常。1) X,Y和Z分量均值震前7天开始出现异常, 随着发震时间临近, Y和Z分量的异常程度逐渐增加, 震前2天达到峰值, Y分量最大异常达到0.7 nT, 震后异常慢慢消失; 2) 震前5天主成分出现异常, 第一主成分占比急剧下降, 下降幅度超过15%, 第二、第三主成分占比急剧上升, 异常持续3天; 3) 震前9天, 13和25 Hz功率谱密度占比同时出现大幅异常, 13 Hz占比上升35%, 25 Hz占比下降超过40%, 13 Hz占比出现正异常, 最大正异常达到0.1, 25 Hz占比出现负异常, 最大负异常达到?0.15, 震后异常消失。结合同时段的太阳地磁活动情况, 认为上述电磁异常可以作为印尼地震的前兆。     

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.     

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.     

地震前兆地声信号的低频特征

阐述大地震前低频地声的波形和频谱的特征,论述了震前低频地声的形成及声波传播规律,指出震前低频地声具有近场穿透能力,信息可靠及易于提取和接收等优点,是探索近场地震短期前兆信息的重要手段,频谱分析结果表明,震前低频地声异常的频谱大多集中在０￣２００Ｈｚ的低频段,观察表明,近场地震发生前低频地声异常信息强烈。     

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。     

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。     

甘肃金塔5.4级地震前地震学异常指标分析

对2012年5月3日甘肃金塔Ms5.4级地震进行了分析,发现震前1a左右,在金塔周边地区相继出现b值、C值、D值、地震活动度S、断层总面积、能量释放E、缺震等地震活动性指标异常,这些指标异常反映了5.4级地震前地震活动呈现增强的特征。祁连块体以北区域发生中强地震前兆观测资料无明显异常,因此对该区域做相关地震学指标分析有一定的价值。     

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。     

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。     

与地震有关的动物异常行为

概述了与地震有关的动物异常行为的研究现状,震前动物异常的生物学解释及异常动物的分布特点,分析从基因学角度解释的可能性。介绍了断层的电磁模型的理论和实验,对现阶段建立动物行为异常地震预警系统提出一些建议。     

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.     

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。