对地震预报的科学思考(二)——前兆观测研究及加强地震综合预报研究的方向和重点

根据浅源地震发生的物理实质和孕震物理过程的主要特征,把地震前兆观测的努力方向概括为"把握实质,优选项目;靠近震源,合理布局",并把地震前兆分为两类:第一类为"直接前兆",主要包括地震活动、地壳形变和地下流体等;第二类为"次生前兆",主要包括地电阻率、地磁和动物习性行为等。文中认为,为推进地震预报研究的深入和预报水平的提高,必须牢牢把握浅源地震发生的物理实质,推进地震预报理论、方法的创新;必须推进地震和前兆观测技术,尤其传感技术的创新,并调整、优化地震监测台网;必须正确认识预报经验的科学性与局限性,重视地震预报经验正确的继承与发展。     

对地震前兆异常的一些再思考

通过研究地震远场前兆异常、超长期(8~20a)前兆异常和前兆异常判别上的差异,进一步揭示远场前兆异常的意义、前兆异常曲线的内涵和地震间的相互关联及地震预报的复杂性。该研究有助于进一步了解前兆异常的实质和深化地震预报。     

前言

地震科学是一门以观测为基础的科学 ,地震预报的根本突破取决于地震观测技术、观测方法及科学水平的不断完善与提高。因而 ,要想提高地震预报的水平和能力 ,首先要提高观测技术系统的现代化水平。地震前兆是与地震的孕育和发生有着密切联系的科学事实的总称 ,对这些科学事实及其与地震联系的研究是前兆研究的基本内容。地震前兆观测技术系统就是用以获取地震孕育、发展、发生全过程中前兆异常信息的技术系统 ,它对地震前兆信息的观测是地震预报和防震减灾工作的基础。辽宁省地震前兆观测技术系统是七十年代建立起来的 ,基本都是观测精度较低…     

地震前兆研究中的一些疑点

由于缺乏对地震孕育和发生机理的认识，地震前兆异常判别受到人们的认识水平、周围环境甚至心理因素的影响，带有很大的随意性，以致在地震预报中出现诸多的怪异现象：地震前兆多是事后总结出来的；绝大多数异常之后没有地震发生；多数地震之前测不到前兆异常；前兆测值对近处地震无反应，但其异常与远处地震对应较好；前兆异常缺乏重现性；异常数量与台站多寡、震情紧张程度密切相关，等等。这些都说明，在地震科学的研究中，我们仍应从最基础的工作做起，再逐步地实现地震预报。     

前兆异常的识别

前兆异常对于地震预报具有非常重要的意义,在实际工作中,怎样来识别地震前兆异常,也就是怎样从各种观测手段所得到的千变万化的曲线形态中,客观地提取地震前兆异常作为我们地震预报的可靠根据,是一个非常重要的问题。一、问题的提出在实际观测中,我们常常遇到类似于     

新疆地震预报研究

新疆的地震预报是1970年开始的。二十多年来在“边观测、边研究、边预报”、“多路探索、多兵种联合作战”、“走综合预报之路”的方针指导下取得了长足的进展。建设了43个地震台站,投入189套仪器,建成了遍布全疆的地震无线通讯网,开展了历史地震调查和地震烈度区划工作,建立健全了地震会商预报制度,进行了多方面的地震预报研究。实际地震预报统计分析表明,扣除自然发震概率之后,趋势预报的成功率约0.3,短临预报的成功率约0.1。在前兆台网控制范围内取得了一些震例,说明地震确实是有前兆的,但又是非常复杂的。地震预报作为科学难题还有漫长的路要走。作者简要地讨论了地震观测的间接性和地震异常的离散性、难以区别的地震异常和地壳变动异常、建立在复杂现象基础上的地震前兆以及地震的混沌性对地震预报的影响等科学问题。     

大规模宏观异常的双重性及其在地震预报中的意义

宏观异常的大规模出现是地壳强烈活动的重要标志 ,常与其后的强震活动相关。中国多次强震短临预测的成功 ,在一定程度上依赖于大规模的宏观异常。然而 ,宏观异常也具有二重性 ,一方面可作为重要的地震短临前兆 ,另一方面也可能是由构造活动引起的 ,不具有前兆的性质。因此 ,在地震预报的科学探索中 ,应大力加强宏观异常的观察、观测、分析与研究 ,识别地震前兆与构造活动异常的区别 ,使宏观异常在地震预报中发挥积极的作用     

综合前兆异常月频次在地震预报中的应用及其意义

依据中国地震局分析预报中心的周、月会商会和年度会商会所提供的综合前兆异常,即震前所提出的各类前兆异常,研究了中国大陆地区内的综合前兆异常月频次在地震预报中的应用和时空演化特征。该结果有利于预报水平的提高和对前兆异常实质的进一步认识,并可从中了解大区域应力场的加强过程和空间演化过程,为研究地震动力学、地震活动幕提供了前兆方面的资料。此外,由于是应用震前提出的前兆异常从大区域内进行的地震总结,不同于以往震例总结中的以具体地震为目标的局部总结,因而提出了一些新问题、新思路。     

地震前兆研究中的一些颖点

由于缺乏对地震孕育和发生机理的认识，地震前兆异常判别受到人们的认识水平，周围环境甚至心理因素的影响，带有很大的随意性，以致在地震预报中出现诸多的怪异现象：地震前兆多是事后总结出来的；绝大多数异常之后没有地震发生；多数地震之前测不到前兆异常；前兆测值对近处地震无反应，但其异常与远处地震对应较好；前兆异常缺乏重现性，异常数量与台站多寡，震情紧张程度密切相关。     

金县短水准预报效能的研究

本文首次给出了金县台人工地震探测的最新结果。论述了跨断层短水准还可开发利用的前兆信息资源,并利用层次合成模型对金县短水准异常信息作了两个层次合成,使其地震预报效能较传统方法有了较大幅度提高,其前兆信息水平约60％、预报地震成功率达54％、地震报准率达72％,说明前兆异常信息的层次合成是提高单台单项目地震预报效能经济而有效的方法之一。     

北京五里营井流体前兆观测到的两次异常及讨论

In this paper, the precursor response characteristics of digital fluid caused by the Wenchuan M8.0 and Yushu M7.1 earthquakes are studied, and the response difference of the observations of Wuliying well to the two strong earthquakes is compared. The result shows that the abnormal fluid response has a certain relationship with earthquake size and epicenter distance. The greater the earthquake, and the closer it is to the epicenter from the observatory, the more sensitive the response will be to fluid anomalies. Abnormal Helium release was first observed before both strong earthquakes in the fluid precursor observation. The release intensity is related to earthquake magnitude; the larger the magnitude, the stronger the abnormal changes. The large change in He release in a short period after the Wenchuan earthquake may be related to the continuous activity of strong aftershocks and the structural adjustment after the earthquake. Helium release increased significantly after both earthquakes, as contributed by the abnormal deep-sited Helium release. However, this process may be connected to the annual change from July to September or the hot-reservoir type gas release in the Wuliying well. In the earthquake preparation process, a large number of deep-derived Helium is released into the geothermal system and the entire composition is changed. Temporally, this gas release appears later than fault-type gas release, and the disappearance time of this anomaly is also much later. The response difference of the fluid precursor to the two strong earthquakes may be related to differences of deep structural setting and dynamic mechanism. It also shows there is a stronger correlation between Wenchuan M8.0 earthquake in the North-South Seismic Belt and North China region than the Yushu M7.1 earthquake in the internal Qinghai-Tibetan plateau. Helium gas can be a sensitive indicator for monitoring abnormal deep-gas activity of the region where the observation station is located. Hence, observation and research should be strengthened in the future.     

地震前动物异常行为的协同效应

本文研究了动物群体申乃至一个特定地区的整个生态系统中动物个体之间的相互作用,讨论了地震前动物异常行为的协同效应。在最简单的情况下,描述这种协同效应的方程具有生态学中的种群动力学方程的形式。作为这种协同效应的一个结果,地震前动物异常起数的平均值具有指数增长的形式,这与实际资料是相符的。用外界环境变化和动物群体对外界刺激反应两个因素作为控制参量的简单的非线性模型,可以定性地解释震前动物异常行为的复杂性。因此,在用动物异常进行临震预报时,必须考虑动物群体的作用及由协同效应导致的复杂性。     

2010年4月14日玉树7.1级地震前异常特征及强震动力学关系探讨

系统地分析了2010年4月14日玉树7.1级地震的地震活动性异常、前兆异常以及震前动物反常行为.研究表明,玉树7.1级地震前异常并不丰富,但觉察到的异常突出.其中中长期异常有6级、5级和4级的平静区;前兆观测有玉树表层水温、德令哈表层水温和平安电磁波等显著异常;同时震前1周还存在数量较多的动物宏观异常现象;主震前130min发生了一次4.7级地震.结合1996年以来巴颜喀拉地块边界的强震震源机制解,探讨了玉树地震孕育的动力学过程.结果表明,1996年喀喇昆仑山口7.1级、1997年玛尼7.5级和2010年玉树7.1级地震是同一动力学过程下的强震事件,且中长期存在的不同震级档平静区演化可能与上述动力学过程有关.还对强震原地复发、前震识别和玉树地震中的前兆观测等科学问题进行了讨论.     

应用小波变换提取张北地震的震磁效应

以1998年1月10日的张北地震为例,应用小波变换及傅里叶分析,分析震中附近的6个地磁台站在地震前后共6个月的地磁场三分量分钟值采样数据.发现各个地磁台站记录的地磁场Z分量在张北地震前三个月内出现不同程度的异常现象,这种现象的出现频率随着离发震时间越近而越来越高,出现的地点由南向北迁移.地磁场H和D分量没有此类异常出现.用这6个地磁台出现异常时同一频率所对应的振幅值绘出等值曲线,得到的图形是稳定的四象限分布,震中基本上位于0～3nT的等值线上.结果表明小波分析是提取地震磁效应的有效工具,同时也证实了地震磁效应的客观存在.     

丰满台水管仪记录到的8级大地震前兆波特征浅析

总结了丰满台水管仪两个测项在4次≥8级大震前记录的前兆波,对其特征进行初步分析,认为可能是断层预滑或断裂预扩展产生的,可能是大地震孕育过程中的一种反应,对大震的预报有一定的参考意义。通过对前兆波特征的深入研究可以为地震预测提供有力的依据。     

Application of fault diagnosis method in earthquake prediction

Thedevelopmentandthevariationoftheearthquakeprocessisaverycomplicatedoneandaffectedandlimitedbymanyfactors.Thekeyoftheaccuratepredictionistosetupadynamiccomprehensivepredictionmodelbasedonthecomprehensionoftheprecursorcharacteristicandtheattentionofthevariationwithtimeofthesefactors.Inthispaper,wetrytoapplythefaultdiagnosistectonictoeanhquakeprediction.Thefaultdiagnosistectonicisanapplicableboundaryscience.Thebasicideaistojudgeifthefaultoccurinthesystemandtodeterminewhereandwhenthefaultoccuran…     

以伽师地震为例试论临震预报的可能性与局限性

地震前兆十分复杂,时空分布很不均匀,某些地方在某些时候,有可能表现出较为明显的地震前兆,只要我们有相应的监测能力和分析预报能力,是有可能实现地震预报的。     

甘肃张掖MS5.0地震前山丹地电异常探讨

2019年9月16日在甘肃省张掖市甘州区发生M_S5.0地震,震前山丹地电阻率和地电场观测资料出现了较为明显的短临异常,震中距63 km。本文对该异常进行分析总结,排除周围观测环境,观测系统,自然环境,磁暴等因素外,认为该异常是较为可信的地震前兆异常。地电阻率观测资料异常形态NS测道表现为转折快速上升-缓慢下降,EW测道为转折缓慢上升,N45°W测道为缓慢下降-转折缓慢上升。地电场观测资料异常形态长极距NS道、长极距N45°E道、短极距NS道表现为转折同步缓慢上升,长极距EW道和短极距EW道转折同步缓慢下降,短极距N45°E道异常不明显。地震在异常持续过程中出现转折变化或上升(下降)速率发生改变时发生。     

姑咱地震台张应变异常信号与修路施工间关系探讨

与2008年5月12日汶川MS 8.0地震时记录到的大量压应变异常信号不同,2013年4月芦山MS 7.0地震前后姑咱地震台钻孔应变仪记录到的却是显著张应变异常,特别是临震前几日信号大幅度突升,而该时段恰巧台站大门前进行修路施工,这究竟是地球物理异常还是干扰,一直有很大争议.研究发现,这些异常信号在时间上具有高度的准同...     

基于粗糙集理论的地震前兆综合预测研究

以实际震例的异常数据为样本,利用粗糙集理论的离散、约简和推理功能,对地震前兆异常属性进行约简,进而对地震震级进行推理分类.初步结果表明,该方法可以在一定程度上找到异常数据与震级之间的内在联系,是一种可行的地震前兆综合预测方法.