基于多轨道卫星观测数据分析尼泊尔地震长波辐射特征

综合已经在红外异常提取中应用的涡度和RST(Robust Satellite Technique)算法优点,提出了红外异常指数算法.并基于长时间尺度的中国静止卫星FY-2D和美国极轨卫星NOAA长波辐射数据,应用RST和异常指数算法,分别对2015年4月25日尼泊尔M_s8.1和5月12日M_s7.5地震前后卫星长波辐射变化特征进行了分析,开展了多轨道、多时空分辨率长波辐射同步地震热红外特征研究.结果表明,运用RST算法,两次地震前后,未能在震中周围发现明显的长波辐射异常.运用异常指数算法:(1)对于NOAA卫星,4月15日在M_s8.1地震震中以西出现热红外异常,到4月24日震中以西约100 km处出现异常最大值,随后逐渐消失.5月10日在M_s7.5地震震中以东约200 km发现异常;(2)在NOAA卫星长波辐射异常发现最大值当日,采用FY-2D卫星每3 h的数据分析可发现红外异常的动态演化过程,弥补NOAA卫星分辨率不足.以上结果为利用多轨道卫星监测地震热辐射变化提供了依据.     

2012年新疆洛浦MS6.0地震前卫星热红外亮温时空演变特征分析

本文处理了新疆洛浦M_S6.0地震前后卫星热红外亮温（TBB）数据,对异常信息的时空演变进行分析,并考虑了天气因素的影响。研究发现,震前亮温异常主要分布在震中西北方向,高值区位于震中以西巴楚县附近,异常呈条带状分布,其西北-东南走向与附近断裂带方向一致;异常出现在洛浦地震前14天,共2次,时间上经历较强-弱-强-弱的变化过程,第1次异常持续时间较短,第2次异常持续长达4天,之后迅速衰减并消失,亮温异常值增幅十分明显。结果表明,新疆洛浦地震前存在明显的红外亮温异常现象,亮温变化与洛浦地震发震似具有较好的相关性。     

断裂带内外温差法在震前红外异常研究中的应用

以2000年姚安MS6.5地震、1997年玛尼MS7.5地震为例,应用断裂带内外卫星红外亮温差(下文简称亮温差)值分析法,研究震中附近活动断裂上震前卫星红外异常的时间演化过程。分析结果表明,在正常时期红河断裂带内外的亮温差值在0～1.5℃范围内波动,而在异常表现很强烈的时段,沿红河断裂带内外的亮温差达到3℃以上,比正常时期高出2℃左右。通过对1997年11月8日玛尼7.5级地震发震断裂——马尔盖茶卡断层东段1996,1997,1998年3年带内平均值和带内外的亮温差值的对比研究发现,由于受大面积降雪的影响,1997年10月初至11月中旬,断裂带内平均亮温比1996和1998年同期亮温都要低,但断裂带内外亮温差值却比1996和1998年同期高出2～3℃左右。地震之后相对亮温差很快回到正常状态。运用同样的方法对华北和川滇近几年未发生强震的几条重要的活动断裂带的卫星红外亮温特征进行了研究,未发现类似震前红外异常的情况     

利用均线差值振幅波动水平分析汶川、雅安芦山、九寨沟地震前热红外异常

针对2008年汶川M_S8.0地震、2013年雅安芦山M_S7.0地震和2017年九寨沟M_S7.0地震前后出现的热红外现象,对MODIS卫星1 km高分辨率亮度温度的原始数据进行均线差值振幅波动水平分析发现:(1)这3次地震前在震中附近区域均出现显著的差值振幅变化异常,先为低值异常,低至历史平均水平的50%以下,后又演变为高值异常,高值异常峰值均大于历史平均水平3倍以上;(2)汶川地震、雅安芦山地震、九寨沟地震分别在高值异常峰值的55天、35天、22天后发生;(3)异常优势分布区域并不在震中区域:汶川地震震前异常区主要位于震中西北区域的柴达木块体,雅安芦山地震、九寨沟地震震前异常区域位于震中西部的巴颜喀拉块体,其中,汶川地震震前异常区域面积远远大于后者。     

苍山5.2级地震异常群体时空演化特征

在对 1 995年山东省苍山 5 2级地震异常筛选的基础上 ,分析了异常群体阶段性演化过程。结果表明 ,震前 1 0a左右震中周围出现小震小区域综合断层面解主压应力P轴偏转 (约 3 0°) ,震前 7a左右震中附近 3～ 4级地震增强集中及应变释放加速 ;震前 4a左右转为异常平静 ;震前 1a左右震中外围开始出现形变类前兆异常 ,前兆异常台站比和异常台项比约达 6%及 4%左右 ,异常比例偏少 ;震前约半年起 ,以震中附近地震波速比异常出现为起点 ,相继出现各类前兆异常 6条 ,短期前兆异常台站比和异常台项比分别约达 2 5 %和 1 7%左右 ,显示孕震进入短期阶段 ,但临震异常不明显。对由此获得的 5级地震预测启示进行了讨论。     

利用卫星热红外观测地球排气现象的一次尝试

一些研究者认为地震前卫星热红外增温与地球排气有关。因此 ,能否在卫星影像上观测到排气现象就成了一个关键问题。作者选择了 2个确实发生排气现象的地点 ,一个在发生了高压高浓度井喷的重庆开县事故现场 ,另一个在昆仑山口西 8.1级地震后持续排气的震中附近。分析了排气发生前后的卫星热红外影像特征 ,获取了排气过程在热红外影像上的异常反映 ,进而对地球排气现象及其用卫星热红外监测的可行性进行了一些初步探讨。结果表明 ,井喷事故冒出的气体和气体点燃后产生的大火均在热红外影像上有明显的反映 ,可以用热红外遥感探测得到。而昆仑山口西 8.1级地震后沿断裂带的冒气现象在热红外影像上反映不太明显 ,靠目视解译很难发现与冒气有关的影像异常 ,但从亮温值的对比分析看 ,无论是震前的 1 999年还是震后的 2 0 0 3年 ,地面冒气地点的亮温值均较周围略偏高     

2022年青海门源6.9级地震前岩石圈磁场异常变化分析

基于青海及甘肃部分地区2020—2021年2期流动地磁测点的观测资料,获得该地区的岩石圈磁场异常变化,通过研究岩石圈磁场各个分量的变化特征,系统分析2022年1月8日青海门源6.9级地震前岩石圈磁场的异常变化特征。结果表明：(1)门源地震前,震中区域岩石圈磁场各个分量具有较为明显的异常显示。具体表现为：震中区域附近岩石圈磁场变化的水平矢量具有方向转向及幅值弱化的异常变化现象;垂直矢量方向出现明显的南向、北向对冲的异常现象;磁偏角在震中附近具有“0”变线和高梯级带分布;总强度和垂直分量在震中附近具有“0”变线分布,并发生弯曲。(2)依据压磁效应分析,冷龙岭断裂北部岩石圈磁场增大,应力变化主要以释放为主,应力变化应处于较低水平;冷龙岭断裂南部岩石圈磁场强度减小,应力变化主要以积累为主,应力变化应处于较高水平。门源地震前,冷龙岭断裂构造应力调整引起的压磁效应可能是造成震中区域岩石圈磁场异常变化的主要原因。     

1999年9月14日四川省绵竹清平5.0级地震前区域地震活动

1　空间分布我们采用四川省地震台网目录资料 ,选取发生在北纬 3 0°3 0′～ 3 0°5 0′,东经 1 0 3°5 0′～1 0 5°1 0′德阳及邻区内的地震 ,对 1 970年以来的资料进行了分析。据统计 ,1 970年至 1 999年1 0月 ,该区发生 3 .0级以上地震共 85次 (图1 )。 1 999年 9月 1 4日绵竹清平 5 .0级地震为图 1　德阳地区 M≥ 3.0地震分布图近 3 0年来的最大地震 ,其次是 1 970年 3月 2 2日什邡、绵竹九顶山间 4.9级地震。历史上最大的地震为 1 95 8年 2月 8日绵竹 (微观震中 )6.2级地震 ,宏观震中为北川 ,震害较为严重。2　频次异常从 M-t、 N -…     

1991年柯坪6．5级地震余震序列分析

前言1 991年 2月 2 5日 ,新疆维吾尔自治区柯坪县发生 6.5级强烈地震。该地震发生在柯坪断裂与北西向扭张断层交汇部位附近 ,是柯坪断裂带近 1 5年来发生的最大一次地震 ,给柯坪县及巴楚附近地区造成了不同程度的破坏 (详细烈度区划见文献 [1 ])。根据新疆地震局地震台网测定 ,该地震微观震中位置位于北纬 40°2 0′,东经 79°0 1′,震源深度为 2 2 km;现场考察结果确定宏观震中位置为北纬 40°2 3′,东经 79°0 4′,震源深度为 2 2 km左右 ,两者相当接近。笔者通过对柯坪地震的余震频度衰减、能量释放、余震的空间分布特征等进行分析 ,总结…     

2018年5月28日松原MS5.7地震热红外亮温异常分析

基于2016年5月29日—2018年5月28日中国静止气象卫星FY-2E （FY-2G）的连续亮温观测数据,利用连续小波变换法分析了2018年5月28日松原M_S5.7地震前震中附近（119°E—134°E,40°N—50°N）热红外亮温相对小波能谱的时空演化。结果显示:自2018年2月起,热红外亮温相对小波能谱首先在北西向的第二松花江断裂前郭部分出现高值异常;随后异常范围沿第二松花江断裂前郭部分和扶余—肇东断裂扩展,至2018年3月异常范围及幅值达到峰值;而后异常空间分布逐渐向震中附近收缩成一条NE走向的沿扶余—肇东断裂分布的窄带状区域,异常幅值逐渐降低;最终于４月中旬异常在该区域内消失,其后约40天发生松原M_S5.7地震,震中位于异常区域的边缘。此外,本文还分析了2013年以来研究区域内热红外亮温相对小波能谱高值异常与所发生地震的对应关系,结果显示:在7组异常中有4组异常出现后有地震发生,且此4次地震为该时段内研究区内所发生的所有浅源地震。      

Probable satellite thermal infrared anomaly before the Zhangbei M s=6.2 earthquake on January 10, 1998

This paper used the thermal infrared data of the satellite NOAA-AAVHRR of the north part of North China (113°～119° E, 38°～42° N), and processed the remote sensing data through radiation adjustment, geometric adjustment and so on by the software ＂The Monitoring and Fast Process System of Earthquake Precursor Thermal Infrared Anomaly＂, inversed the earth surface temperature. Some disturbances effect had been excluded, and thermal infrared temperature anomaly had been extracted by the picture difference method. The Zhangbei MS=6.2 earthquake is used as the example in the paper, so that in the paper thermal infrared characteristics on time-space before earthquake and the relationship between the anomaly and the earthquake prediction have been summarized.Within more than ten days before the Zhangbei earthquake, the thermal infrared anomaly had emerged widely along Zhangjiakou-Bohai seismic belt, and the anomalous region seemed like a belt and it is also consistent with the tectonic background there; the anomaly expanded from the outside toward the earthquake focus, but the focus lay at the edge of the thermal infrared region. So it is possible to explore a new anomaly observation method for earthquake prediction by observing and studying the satellite thermal infrared anomaly before big earthquakes happen.     

1988年11月6日澜沧—耿马地震的水氡异常

本文研究了1988年11月6日澜沧、耿马7.6和7.2级地震的水氡异常,认为:1.震前中期、短期及临震各阶段异常均有显示;2.中期异常是趋势性上升的高值异常,它占全部异常的比例,与国内其它几次7级地震相比较略偏低;3.短期异常中有高值和低值异常,位于震中区及北西向腾冲-耿马地震带上的水氡观测点,以氡浓度降低的负异常为主要特征;4.震中周围300公里内未发现临震异常,它多出现在300—500公里范围内,特别集中在小江断裂带上。     

地震前红外异常的基本特征与成因机理

通过分析发生在中国及相邻地区的40多次地震的卫星热红外图像,总结了卫星红外临震异常的基本特征。对有关异常成因机理的诸家观点进行了阐述,提出了作的倾向性意见。一般情况下Ms＞5地震前均有较清晰的红外临震异常显示,低空大气－地面增温幅度显,并表现出突发性和阶段性特征。异常面积与震级的大上呈一定程度的正相关。作倾向于认为,临震大气静电异常对大气的极化作用是产生热红外异常的主要原因,异常大气的温室效应也是不可忽视的因素。     

滇西北强震活动特征及短期震兆研究

根据历史地震资料研究了滇西北强震活动韵律特征及最近10多年来6.0级以上强震前震中附近中小地震活动空间演化图像。对1986年以来滇西北5.0级以上中强震前该地区M≥3.0和M≥4.0地震的活跃和平静异常以及3级以上震群进行了清理和配套性研究,定量地给出了滇西北强震短期震兆指标。得到以下主要结果:滇西北6.0级以上强震前,在全省4.0级以上地震平静异常阶段或3.0级以上地震活跃阶段,震中附近3级地震比较活跃,并形成明显的条带、围空、密集等地震活动有序分布异常图像;滇西北6.0级以上地震短期异常综合预报量Y≥0.56。短期震兆模型可分为两种:①滇西北3.0级以上地震活跃异常和3～4级震群活动同时出现;②滇西北4级以上地震出现平静异常后又出现3.0级以上地震平静异常。     

华安汰内井映震特征分析

对华安汰内井水氡、水电导率测值进行分析,得出各测项对中国台湾Ms≥7强震和福建内陆4级以上地震的映震特征,结果发现:①去除年动态规律后,水氡测值在中国台湾Ms≥7强震前多表现为高值异常,异常持续时间大多在半年以上,异常结束到发震时间间隔较短;②在2007-2008年发生的8次福建内陆4级地震前,水氡原始日值表现为短临或...     

强震前地气系统长波辐射（OLR）异常的成因

本文针对2008年1月9日发生在西藏阿里地区的改则6.9级地震,分析了卫星遥感我国西部地区长波辐射(OLR)信息场的月际和日际变化特征,研究了临震前震中区附近长波辐射的显著增强与其所处大气压力变化的同步关联现象,认为震前长波辐射异常征象的成因可能源自大气而非地热,临震前的大气压力增强是改则6.9级地震发生的诱触发因素,而长波辐射变化信息可作为表征大气诱触发地震动力的一个重要指征物理量.     

华北地区成组地震前后的地电阻率异常特征

分析了自有地电阻率观测资料以来华北地区发生的三次成组地震前后的异常特征,其中包括1976年唐山地震组、1989年大同地震组和1998年张北地震组.结果发现(1)成组地震的地电阻率异常持续时间都比较长,主震发生后异常一般会继续下降或维持低值异常不恢复,整个成组地震的趋势背景非常清楚;(2)主震前异常台站范围比较广,异常台站数目比较多,后续地震的异常多集中在震源区;(3)成组地震结束后,异常一般都很快恢复.最后探讨了成组地震的地电阻率异常发展特征与孕震机理的关系.     

成组地震前兆异常特征

以华北2组成组地震为例,分析了成组地震的异常特征.成组地震的异常特征主要表现为(1)成组地震前兆异常时间跨度大,一般贯穿整个地震组始终,表现为长期的趋势异常.(2)成组地震前兆异常在大趋势背景下还会有小的阶段性波动,在每一次单一地震前又有新的响应.3)存在成组地震前兆异常的观测曲线在地震组开始前往往有较大转折或突跳变化.(4)不同学科成组地震前兆异常之间存在相关性.     

景泰5.9级地震的断层形变异常及中短期预报

初步研究了2000年6月6日甘肃景泰5.9级地震蕴育过程中近源区及外围地区断层形变异常的时空分布特征:震前断层形变异常分布范围广、异常形态复杂，断层形变（应变）类信息指标图象异常区明显．不同地域断层形变异常形态及幅度存在显著差异，与异常所处的构造部位密切相关:海原断裂带西段出现的，，相断层形变异常，显示了近源区断层运动由准线性走向非线性的过程，与断层形变（应变）类信息指标高值异常区相配合，反映蕴震区应变积累程度高；而构造汇聚部位的六盘山断裂带等远场区较大幅度的突跳尖点异常，并不反映所在地的应变积累，而可能是蕴震过程区域构造应力场增强的一个标志．在此基础上，结合对景泰5.9级地震中短期预报经验教训的初步总结，研究和探讨了断层形变异常在震情判定中的应用．      

Fault deformation anomaly and intermediate and short-term prediction of the Jingtai M_s=5.9 earthquake

IntroductionOn June 6, 2000, an earthquake of MS=5.9 occurred in Jingtai county, Gansu Province. The epicenter (37.1(N, 104.0(E) was located in Maomaoshan-Laohushan zone of the western segment of Liupanshan-Haiyuan fault along the northeastern margin of Qinghai-Xizang Plateau, where is the middle-eastern part of crustal deformation monitoring area of Gansu-Ningxia- Qinghai region. There are more than 50 spanning-fault mobile monitoring sites in the earthquake area and its vicinity (Fig…