关于临震异常特征的识别分析与研究——以汶川地震为例

运用频谱分析法处理四川境内多台地震仪观测资料,分析2008 年汶川大地震震前频谱特征。结果表明,在震前3~4 d出现较为明显的异常扰动现象,异常信号优势频率范围为0.18~0.25 Hz和0.10~0.18 Hz,其中前者主要受西太平洋台风影响,异常始于05-09,并于05-11强度达到最大,之后开始衰减;而后者异常从05-10开始逐步增强,震前10 h急剧增大,直至地震发生。四川境内所有台站分析结果都体现出0.10~0.18 Hz频段信号的震前急剧增加,可能与地震孕育有关。     

青海玛多MS7.4地震安西站VP宽频带倾斜仪数据特征分析

青海玛多M_S7.4地震前甘肃省安西县地震监测站VP宽频带倾斜仪出现明显异常变化且记录到该地震的同震波形。结合CTS-1地震计进行融合分析可知,2套仪器同震波形的震相到时基本同步,表明2套仪器具有可靠性和一致性,但震相记录特征存在差异。2021-04-17 VP宽频带倾斜仪数据打破原有倾斜趋势,年变向西北方向倾斜,05-13恢复为向西南方向倾斜,震前记录到倾角急剧增大的方位与震中至台站的方位一致,倾斜旋转变化方向与区域构造应力方向一致。在同时段时均值数据时频谱中,异常时段存在（1.085~4.340）×10^-6 Hz(周期为64~128 h)的低频信号。此次地震中2套仪器的优势频率和时频变化特征存在显著差异,这种差异可能与2套仪器不同的机械结构、频段宽度、采样频率有关。     

溧阳6级地震的形变前兆变化

1979年7月9日在溧阳发生了六级地震,震前本省及邻省一些形变台站,不同程度地出现一些趋势性异常和短临前兆异常,震前有人认为是1979年3月2日安徽省固镇五级地震的影响,故未能及时判定为溧阳地震前兆,现为了总结经验教训,将一些台站形变资料加以整理,并进行一些初步分析。     

玉树Ms7.1地震前地电场异常变化特征分析

对玉树地震周围台站电场资料,在消除来自空间的各种辐射和各种高频突变干扰后,利用电场矢量方位角和振幅的时间序列与空间动态演化特征,讨论了玉树地震前电场异常变化特征,研究结果表明:玉树地震前4-35天成都、天水、拉萨、汉王、都兰、甘孜6个台站都出现了异常,而且异常出现的时间同步性较好,震前的7±3天之内有5个台站同步出现突...     

深度学习预测GPS时间序列在探索门源MS6.4地震前兆中的应用

以2016-01-21门源M_S6.4地震为例,提出用深度学习预测的GPS时间序列研究地震前兆。用震中附近门源台（QHME）、民乐台（GSML）及古浪台（GSGL）无震时的GPS时间序列训练LSTM神经网络,得到高精度的GPS时间序列预测模型,再分别对该地区无震时和地震前一段时间的GPS时间序列进行回溯性预测。对比预测时间序列与真实时间序列发现,震前2条时间序列大部分的相似性指标比无震时低,说明震前预测时间序列与真实时间序列差异明显,同时考虑震前时间序列的趋势异常,认为出现了异常时段;3个台站分别在E、N、U方向出现多个异常日期,且不同台站具有相同的异常日期,说明探索到了地震前兆。     

大同—阳高Ms6.1地震前兆综合加权信息熵的变化

利用“地震预报计算机专家系统”的思想对大同 -阳高 Ms6 .1地震前每一前兆异常事件进行综合评估 ,以每一异常的最可能发震时间来计算发震概率 ,利用地震前兆综合加权信息熵研究了系统熵值与地震的关系。对华北地区的地震前兆综合加权信息熵研究表明 ,在大同 -阳高 Ms6 .1地震前 ,信息熵出现了明显的减熵有序变化     

2020-07唐山M5.1地震前电磁资料综合分析

2020-07-12河北唐山M5.1地震的发震时间、强度、震中位置均满足2020-05-22全国电磁年中会商会电磁学科2020年下半年度全国预测意见。地震发生前,电磁学科组依据中国地震局《地震电磁分析预测技术方法工作手册》和《地震电磁分析预报方法清单》对中国大陆华北地区电磁台站的数据进行异常梳理,发现首都圈台站电磁存在地磁日变化、谐波振幅比、地电场等多项异常。震前异常综合预测意见与实发地震基本一致,2016~2019年地震电磁学科预测指标体系建设工作已初见成效。     

重复地震识别的参数选取综述

分析滤波频段、台站密度及互相关系数阈值等参数的选取与重复地震识别率的关系,对“波形相关”意义上的重复地震与物理意义上震源区的重复地震之间的关系进行定性讨论。结果表明,尽可能增加可用台站数、多使用近震资料、选取约0.2～20 Hz的滤波频段及不小于0.8的互相关系数阈值,可以较好地识别重复地震。此外,当重复地震事件MS ≥ 4.5时,两个事件的震源区至少有部分重合。     

2021-04-16河北滦州MS4.3地震前的大气电场异常信号分析

中国科学院国家空间科学中心分布在天津市宝坻区和廊坊市永清县的2个观测台站在2021-04-16河北滦州M_S4.3地震前均观测到大气电场异常。宝坻站监测到过境云与地质活动混合型电场异常信号;永清站监测到湾型持续电场异常信号,属于典型的临震前小时尺度先兆信号,其幅度和持续时间均明显高于宝坻站的异常电场信号。对比电场异常期间2个台站的气象活动和空间天气活动发现,虽然2台站电场异常信号的表现方式不同,但背景变化中均隐含大型地质活动信号。分析结果表明,未来可通过分析多源活动导致的空间静电演变过程,形成有效的识别方法,在一定的气象活动范围内,从大气静电监测数据中提取中等以上强度地震的前兆信息。     

临汾台VP型宽频带倾斜仪在2010年山西河津地震前的异常分析

2010年1月24日河津M4.8地震前,临汾台VP型宽频带倾斜仪观测到的异常变化为:1)震前1年曲线表现为典型的α、β、γ阶段性异常形态;2)震前35天至震后7天观测到慢地震过程;3)频谱分析表明:震前1个月观测信号在0.1、0.3、0.5 Hz频段附近频幅为明显增大,震前当月在0.1~0.5 Hz频段区间频幅表现为增强;4)震前2个月加卸载响应比出现高、低值交替跳动,并随主震的临近响应比逐渐增大。     

利用张衡一号卫星电场数据研究吉林松原、河北唐山MS5.1地震前后空间电场时空演化特征

利用我国第一颗电磁监测试验卫星张衡一号电场探测仪（EFD）载荷记录到的ULF/ELF频段电场功率谱密度（PSD）数据,限制Dst≥－30 nT和K_p＜3排除空间磁环境扰动后,分4个频段对2020年唐山古冶M_S5.1地震和2019年吉林松原M_S5.1地震前后空间电场时空演化特征进行研究。结果发现,2020年唐山古冶M_S5.1地震4个频段扰动幅度均显示出震前先抬升至最高点超过2倍均方差,而后在下降过程中发震,震后恢复的规律,且第2频段异常尤为明显;4个频段扰动幅度时间序列特征相似,且震前均超过2倍均方差。2019年吉林松原M_S5.1地震不同频段的扰动幅度时间序列特征不同,仅有第2频段超过2倍均方差。2次地震均在第2频段（371~879 Hz）出现震前异常扰动,认为该频段是地震异常提取的优势频段。     

2019-05-26秘鲁北部地震前低纬电离层变化分析北大核心CSCD

针对2019-05-26秘鲁北部M W8.0地震,利用CODE-TEC数据和GPS-TEC实测数据,分析此次地震前上空电离层总电子含量和电离层赤道异常变化。利用地震前2019-05-10~26总电子含量格网数据分析震前电离层赤道异常变化和电离层TEC随地理纬度的异常变化;然后利用RIOP和GLPS站的GPS-TEC数据,统计分析地震前电离层TEC日变化异常。结果表明,地震发生前3 d,电离层赤道异常“双峰”消失,且电离层TEC含量显著减少,可达10 TECu左右。在地震发生前3 d 16:00~20:00 UT,电离层TEC随纬度变化呈现双峰曲线特征,震中附近存在低谷,且在该期间RIOP和GLPS站电离层TEC也出现显著减少现象。     

基于帕金森矢量的2017年精河6.6级地震震中估计

以2017年新疆精河6.6级地震为例,通过收集震中周围不同方位、不同距离地磁台站的连续波形数据,基于帕金森矢量方法及其改进方法,计算每个台站在不同频段的帕金森矢量方位角异常,并分别将同一频段多个台站的异常结果叠加,提取和分析地震前震中周围台站地磁的短周期变化异常特征。结果表明,震前震中周围地磁异常时、空特征明显,均显示短临异常,通过异常综合叠加分析可以较好地估计震中方位。该研究结果对短临地震预报及防震减灾等工作具有一定的参考意义。     

2016年门源Ms6.4地震前祁连山周边断层活动分析

基于青藏高原东北缘地区最新的跨断层资料,利用时序曲线分析、断层速率合成分析和垂直形变累积率分析等多种方法进行计算,从不同角度和范围提取2016年门源Ms6.4地震震前异常特征,揭示断层活动。结果显示：1）震中距150 km以内多个场地出现了典型的以加速张性变化为主的短期异常,150~300 km内的异常以趋势变化为主;2）祁连山-海原断裂带上异常场地的空间分布表现出由祁连山断裂带中部集中向东迁移至中东部集中的特征,海原断裂上异常有所增多,此类现象与2003年民乐6.1级地震前的现象极其相似;3）祁连山断裂自2014年以来合成速率偏离正常动态值较远,容易积累应变。垂直形变趋势累积率的计算结果显示,地震震中位于形变积累的高值区。     

岷县-漳县M6.6地震前后的形变范数变化特征

采用分布在南北地震带上10个洞体应变台的观测资料,基于小波分解和范数计算,提取2013-07-22甘肃岷县-漳县M6.6地震前异常信息。结果表明,除肃南台外,其余9个台均出现震前异常信息,昭通台、小庙台最早出现异常,在2013-06初（约在震前50 d）,距震中最近的宕昌台在7月初出现异常。结合其他学者的研究,对异常信息特征进行讨论认为,这次地震与南北地震带东侧块体自南向北运动有密切关系,而震后的形变传递过程是一个反向过程。同时也证明,用范数计算方法提取震前形变异常是简单、有效和可靠的。     

2016-12-25智利MW7.6地震震前电离层TEC异常探测

使用IGS发布的GIM数据,利用奇异谱(singular spectrum analysis, SSA)和四分位距法(inter quartile range, IQR)对2016-12-25智利MW7.6地震进行震前电离层异常探测。 研究表明,2种方法探测到的电离层主要异常特征基本一致,在震前4 d和震前7 d分别探测到明显的正异常和负异常,电离层异常自东向西移动,峰值点出现在震中附近,且震前4 d共轭区域出现明显的电离层正异常变化。相较于IQR探测,SSA探测突出了电离层主要的异常时间段和空间异常特征,但幅度和范围偏小,两者互为补充,可以探测出更加明显的地震电离层异常效应特征。由于距发震时间较短,在排除外界环境干扰因素后,认为此次电离层异常可能由智利地震引起。
     

基于GNSS应变时序的云南地区构造运动与地震事件孕震模式分析

基于2011年以来云南地区59个GNSS测站的连续观测资料,计算面应变异常网格变化的时间序列,结合异常格网所在区域的动力学和地质构造背景、断层活动特性及震源机制等对区域异常的时空分布特征及地壳形变异常与地震事件之间的关系进行综合分析,并以2013-08-28发生的5.1级德钦地震为例验证基于应变时序孕震分析方法的有效性。结果表明,在宏观分析区域面应变长期背景特征的基础上,基于区域断裂活动性质和应变时间序列分析探讨面应变短期异常与地震事件之间关系的分析方法具有一定的科学合理性,能够在地震发震前夕得到有效的预报信号。     

利用二维经验模态分解提取川滇地区流动重力异常特征

首先介绍二维经验模态分解（BEMD）方法的基本原理及其关键技术,然后利用模型试验验证BEMD方法分解得到的各分量的实际地质含义,最后将该方法应用到川滇地区2015-09~2016-09流动重力差分动态变化异常多尺度分解中,并对提取的各尺度异常进行分析解释,各分量异常通过重构实现分场。结果表明,湮没在区域异常中的某频率范围内“弱异常”经过分离异常幅值相对增强,区域性异常变化特征更加明显。