地震前天文时纬观测异常现象的研究进展

介绍了天文时间和纬度观测资料的残差在地震前出现短期异常波动现象的发现及多年来开展的相关研究的进展,分析了不同地区天文时纬仪器的时纬残差异常变化与其周围地区地震的关系及残差异常变化的特征.论述了地方铅垂线的震前异常变化造成的天文时纬残差的异常波动,以及天文时纬观测监测垂线变化的意义及对其开展深入研究的重要性,讨论了该现象发展成为有效的强地震短期前兆的可能性和深入该研究目前面临的情况和应当注意解决的问题.提出了研制新型高精度自动化天体测量仪器在地震多发区布设试验观测网,以深入发展该研究并优化观测及提取异常信息用于短期地震预测的方法等建议.     

天文时纬异常与阿根廷San Juan地区的地震活动

1 时纬残差的取得及地震资料的选取 早在唐山地震发生后,李致森、张国栋等发现强震发生前,天文测时测纬残差会发生较大异常.许多研究表明,这种现象是一种地震前兆.特别是已有学者利用这一前兆成功地预报了六次发生在云南天文台附近的中强震. 北京天文台的 Ⅱ型光电等高仪于 1992年搬往阿根廷 San Juan大学天文台执行中国科学院和阿根廷国家科委的合作项目,开展全天等高星表及地球动力学的研究工作,几年来积累了大量的观测结果. San Juan地区属地震多发区,它毗邻 Andes山脉,是环太平洋地震带的一部分.San Juan天文台原有的一架丹容等高仪一直从事地球自转参数及星表的观测任务.本文正是取这架仪器 1970～1987年累计 17 a的观测数据处理时纬残差,研究时纬残差的长期变化与台站周围地震的活动关系. 光学天文时纬残差是指某架仪器的天文时间和纬度观测值扣除地球自转变化影响后的剩余部分.某仪器测时残差RT的定义是:     

北京天文台Ⅱ型光电等高仪时纬残差异常与地震的相关性

震前经典天文时纬残差出现短期异常的现象,自发现以来研究工作不断深入。现象逐步得到证实和确认,其物理机制及利用经典天测仪器提供短期地震预报信息的可能性也被研究和探讨。目前正在使用的经典天测仪器中,中国制造的光电等高仪具有自动化程度和观测精度高的优点。安装在中国科学院云南天文台的一架,周围发生过几次地震,已被证明它的残     

禄劝6.3级地震前云南天文台时纬残差的初步分析

强震前震区附近天文台站时纬仪器的测时测纬残差同时或单独出现异常波动的现象,已为不少震例所证实。许多震例表明,在天文时纬台站周围大约300km范围内发生7级以上地震,或大约100km范围内发生6级以上地震时,一般在震前测时残差的五日均值会出现∽形的正负异常波动,或测纬残差的五日均值出现单峰异常波动(以超过两倍标准偏差者为异     

用时纬残差预测强震的初步结果

强震前天文时纬残差出现明显异常,已为国内外不少震例所证实。但如何作好震前分析与预测,还没有人做过。云南天文台地处地震活动区,1985年4月18日禄劝地震发生后,我们在对云南天文台Ⅱ型光电等高     

2004年印度尼西亚9级大地震前的潜热通量异常

研究了2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛西海岸发生的9级大地震前后地球表面潜热通量的时空演化过程, 发现如下几个现象: (1) 在印尼9级大地震前, 在震中及其附近地区, 出现了显著的潜热通量异常; (2) 地震前最大的潜热通量异常出现于缅甸小板块中段俯冲带上, 这里正是地震破裂带的中部, 也是余震集中的区域; (3) 异常发展具有由弱到强、由零散到集中的过程, 异常开始出现在缅甸小板块张性东边界及其东侧海盆, 然后向压性西边界(即海沟俯冲带)和印度洋发展, 地震后潜热通量异常消失. 震源系统是一个耗散系统, 地震前应力增强使系统与外界的物质和能量交换加激, 提高了海面和大气之间水热交换的速率, 这可能是导致潜热通量异常的原因.     

汶川特大地震前电离层主要参量变化

利用GPS-TEC和厦门电离层测高仪数据, 分析了汶川大地震前我国地区电离层的形态和变化. 其中, 利用JPL提供的电离层TEC地图数据分析发现, 在地震前3天的下午16~18 LT, 汶川以东南约20°范围内的我国地区电离层TEC出现了10~15 TECU的显著增强, 同时在南半球磁力线共轭区也出现了电离层TEC增强现象, 增强幅度约10 TECU, 在此区域外全球其他地区未见明显TEC增加或减少. 从TEC数据中也可以看出在地震前6天(5月6日)我国南方地区发生了电离层TEC减小现象, 与9日出现的电离层TEC增强现象相比, 此次减小的幅度较小(约4 TECU)、区域较大(经度方向约80°), 在南半球磁力线共轭区域未见如此大面积的TEC同步减小现象. 主要分析厦门站数据并参照少数其他台站测高仪资料的监测结果显示, 我国多个电离层垂测站均观测到电离层的异常扰 动. 发现震前3天地震附近地区出现了电离层参量异常增加, 与以往研究发现的震前电离层参量异常减小的结果不一致, 初步分析此次震前震前3天电离层参量异常增加可能与该区域电场突然增加有关, 可能是本次地震的电离层前兆; 震前6天电离层参量的异常减小可能与发生在5月5日的地磁小扰动有关, 具体因素需进一步分析.     

地震地下水动态监测与地震预测*

尽管几千年前人们就开始注意到地震前和地震时井、泉水的宏观异常现象,但在一些地震前出现的异常现象,在另一些地震前可能并不会出现;在一些地震前出现的异常现象,在另一些地区出现了,却并没有地震发生,这说明地下水异常与地震之间的关系是复杂的。地震地下水动态监测的目的在于获取地下水物理、化学等要素随时间变化的过程,为地下水异常和地震之间关系的研究提供基础数据。地震地下水动态监测中诸如台网如何优化布设等科学技术问题值得深入研究。某些特定的地下水异常是否是地震前兆,地震地下水前兆与地震在时间、地点上对应关系的不确定性仍然是地震地下水研究和地震预测实践中最大的难题。     

时纬残差在地震预测中的应用

云南天文台的光电等高仪经过现代化改装之后于1992年第四季度恢复了正常观测,开始定期提供时纬残差报告.云南天文台的时纬残差曲线相继出现了一些变化与异常.而正在此时,1993年1月27日在云南省普洱县发生了6.3级地震.随后,云南地震进入了活跃期,云南及邻区先后发生了8次5级以上破坏性地震,震情形势严峻.国家地震局与云南省地震局先后在云南召开了两次大型会商会,根据云南天文台的时纬残     

2011年3月11日日本地震震前电离层异常变化分析

以2011年3月11日日本本州东海岸附近海域发生的Mw9.0级地震为背景,利用震中附近GNSS观测站数据计算得到的VTEC和电离层测高仪站的foF2数据,分析了地震前后的电离层异常.发现3月8日存在明显的正异常,且明显的异常持续了6h.进一步分析电离层异常的空间分布后,认为3月8日中午至日落前后发生的电离层正异常很可能是由于孕育地震而引起的.通过给出的3月8日VTEC二维异常分布图发现异常的区域在经度方向跨度有50°,在纬度方向接近20°,长度大致为3:1,电离层VTEC异常峰值出现在15:00~19:00LT之间,峰值点并不位于震中的正上方,而是位于震中偏向赤道方向,在赤道共轭区也存在异常,而在全球其他区域没有显著的异常.为深入分析该天电离层异常的变化情况,采用电离层层析技术重构了震区附近电离层电子密度时空分布,确认3月8日的电离层异常可看作是日本311地震的前兆.     

一座富含地学信息的宝库——时纬残差

由于地球自转研究的重要性,早在本世纪之初就陆续建立了国际纬度局(后改为国际极移局)与国际时间局等自转监测的国际机构与有关台网。它们一直使用的光学仪器不仅为人类提供了大量的自转数据,而且也留下了丰富的残差资料。经初步分析,时纬残差是一座地学信息的宝库,它同板块运动,地磁场,重力场,地形变,地下物质运动以及大地水准面的变化等因素都有一定的关系。唐山地震之后,我们发现北京天文台沙河站与天津站的时纬观测残差与此次大震的关系密切。我们用全球台站的资     

1985年乌恰7.4级大地震和太阳黑子周期

1985年8月23日,在我国新疆西部乌恰南发生了7.4级地震,使当地人民生命财产受到很大损失。这次地震的发生在时间上和空间分布上有明显的规律性,它与太阳黑子相对数的低值年份密切相关。我们曾根据天文因素(太阳黑子周期变化等)、地震迁移和时空分布的规律等在这次地震发生以前作了中期地震预报。因此,乌恰7.4级地震是天文与地震综合研究作地震预报的好震例,有必要对它进行系统的论述和总结。     

动物能预报地震吗?

我们没能避开发生在2008年5月12日四川汶川的那场毁灭性的大地震.有人问,为什么我们没有预测到这场大地震呢?地震专家说,地震预测非常复杂,是一个至今不能解决的世界性难题.可是,有时人们在地震前注意到一些奇怪的现象,比如动物在地震发生前数天或教小时表现异常,如狂叫乱跳、乱飞,精神不振,不思饮食,等等.动物的这些异常行为是在告诉我们"地震就要来了"吗?     

高经度处Ⅲ型爆发源同行星际磁场线的关系

一、引言 近几年,太阳射电观测技术发展如此之快,以至于能在空间测量出0.03至1AU(2MHz—30KHz)处的Ⅲ型爆发源位置。在这方面的先驱工作者是Dulk等人。1980—1981年,他们用ISEE-3飞船上的射电天文接收机成功地测量出120个Ⅲ型爆发源的位置,从而得出了行星际磁场线的纬度分布,见图1。     

江苏太仓五级地震与上海天文台测时异常

1990年2月10日,我国江苏太仓地区发生了M~s=5级的地震。我们分析和考察了离震中(120°59′E,31°36′N)仅约60km的上海天文台光电中星仪(121°26′E,31°11′N)的天文测时资料,发现距震前约120天开始呈现显著的异常变化。分析结果证实,测定地球自转运动的天文光学观测技术是监测和预报区域性地震的一种有效手段。     

西藏米林Ms6.9级地震余震定位和地壳浅层速度结构

北京时间2017年11月18日06时34分,西藏自治区林芝市米林县发生了Ms6.9级地震.为监测余震活动,震后围绕震中架设了28套宽频带地震台站获取了180 d观测数据.利用hypoDD双差地震定位法和LOTOS-12算法对余震事件进行精定位.结果表明,余震以主震为中心NW-SE向展布长约50 km、宽约30 km,根据余震分布推测存在3条与西兴拉断裂走向基本一致的,倾角自西北端向东南端逐渐变陡的活动断裂.结合LOTOS-12算法同时获得地壳浅层约20 km深度以上的P波和S波速度扰动分布结果.主震处于波速高低异常转换带,余震主要发生在地震波P波和S波速度负异常区,反映震源区地层破碎、断裂分布集中的特点.整体上,以南迦巴瓦峰为界, P波和S波大致呈北部高速异常,南部低速异常特点.该现象可能与北侧拉萨地体相对完整且岩性古老刚冷,而南侧及南迦巴瓦变质体相对破碎且岩石生成年代较新岩性软热有关.此外,紧邻南迦巴瓦峰西北侧区域的体波高速异常现象可能与该区域石榴子石矿物富集有关.     

地震是一种"地壳雷电效应"

本文依据天文地震学所揭示的太阳活动、宇宙线增强与地震活动密切关联、地电学中所揭示的自然电场的存在以及地震前后岩石电阻率显著变化的观测事实和“摩擦带电”的原理 ,提出一种新的地震成因假说 ,即地震是一种“地壳雷电效应” .认为地震实质上是发生在地壳中的雷电现象———由于太阳活动 ,如耀斑爆发、太阳黑子、太阳风等向地球辐射大量带静电荷的高能粒子 ,以及自然电场、板块断层间的挤压、摩擦导致大量静电荷积累、极化 ,从而引起发生在地壳中的雷电现象 .强烈的地壳雷电能够导致地内岩石破裂 ,加剧地震的破坏性 .并尝试性地运用这一观点解释了板间地震、板内地震、水库、注水、采矿诱发地震等现象 .认为由此可以设法对地震采取有效的预防、控制措施 .从而指出 ,仅仅从地应力的角度来认识地震现象是远远不够的 ,静电力的存在至少是一个不能被忽视的重要因素 .     

“是否存在有助于预报的地震前兆”的讨论

经过几十年地震预报探索实践,已发现了很多地震前兆异常,其中部分前兆还通过了优秀地震前兆标准的检验,并分析总结了前兆异常的群体特征.但用这些前兆异常,通过经验性统计方法进行地震预报成功率很低,其根本原因是地震孕育、发生的空间尺度较大,前兆异常的挑选较为困难;地震复发周期较长,已积累的震例资料不足于研究地震孕育发生的规律;地震的孕震环境复杂,与周边的动力、构造环境密切相关,不同地震之间前兆异常差异较大;前兆观测分布在地球表面,只是地下应力、应变的间接反映,所获取的异常与地震前兆关系有待深入研究.在目前情况下,下一次地震完全按统计得到的共性特征演化明显是不可能的.地震前兆观测应从单点观测向直接观测地下应力、应变场过渡,地震预报从经验性统计预报向基于地球物理场动态观测的物理预报过渡.     

Chandler摆动和地震

众所周知,地极运动中含有一个周期大约为14个月的自由分量,称之为Chandler摆动.这个摆动是受到阻尼的.不论阻尼多弱,如果没有持续的激发加给它,它早就停止了.因此,探索摆动的激发机制是天文和地球物理学家很感兴趣的问题.在六十年代后期,Smylie和Mansinha提出了地震激发摆动的假说,并在天文和地球物理界引起了热烈的讨论.目前它已得到许多人的支持.支持这个假说的主要证据可归纳为:     

从龙门山地质地貌分段性探讨芦山地震与汶川地震的关系*

在龙门山中、北段发生汶川Ms8.0级特大地震5年之后,2013年4月20日在龙门山南段发生了芦山Ms7.0级地震。基于芦山地震基本特征及其所处的龙门山断裂带的构造特征、地貌水系特征、重力异常分布特征,分析芦山地震发生的区域地质背景,并探讨2013年芦山地震与2008年汶川地震之间的关系。初步获得以下认识：①芦山地震并不是汶川地震的余震,它们是两次独立的地震,芦山地震与汶川地震具有一定的关联性,汶川地震可能促进了芦山地震的发生;②下地壳流向上仰冲可能是芦山地震和汶川地震共同的成因机制,这一成因机制可以很好地解释汶川地震与芦山地震之间的空区;③龙门山南段在山前发育多条断裂和褶皱带,使得这一地区由北西向南东的应力在山前多个断裂和褶皱带得到一定的释放,因此不具备发生类似汶川地震这样特大地震的构造条件。