2015年尼泊尔MS8.1地震红外特征分析

本文利用改进的红外异常鲁棒估算(RETIRA)法对2015年尼泊尔M_S8.1地震震区2007年1月—2015年8月共104个月的NOAA长波辐射日数据进行了处理,获得了该地震前后的红外辐射变化. 结果显示,在长达3158天的时间尺度内,尼泊尔地震破裂面区域的长波辐射值仅在震前半年内呈现显著的异常变化. 进一步对喜马拉雅构造带的分段研究表明:震前长波辐射异常出现在尼泊尔地震震中以西区域,说明地震孕育过程中喜马拉雅构造带西侧的应力积累高于东侧,这与前人利用GPS观测资料所得到的该区域应变积累特征一致;长波辐射异常的空间分布主要集中在喜马拉雅构造带南部,这一结果与地震震源机制所显示的发震断层南部区域为断层压缩区、北部为断层拉张区的应力状态相吻合. 因此,综合考虑检测到的长波辐射异常所呈现的空间和时间特征,本文认为该异常与尼泊尔M_S8.1地震有关.      

四川芦山7.0级地震卫星热红外异常解析

以中国静止气象卫星FY-2C/E亮温资料为数据源,采用功率谱相对变化法对2013年4月20日四川芦山7.0级地震进行震例数据处理和分析。结果显示:震前热异常具有明显时空特征,2013年3月底震中及其北部区域出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大、幅度陡增;4月13日左右异常面积达到最大,随后缓慢收缩,异常持续时间近一个月,异常幅度最大值达到9倍多,最大值后3天发震。该次地震热红外异常特征显著,易于识别,进一步验证了卫星热红外异常在地震预判方面的作用。     

地震红外长波辐射短期异常特征分析

利用NOAA卫星资料反演的地震长波辐射值OLR对黑龙江及其周边2003年以来8次中强地震进行了追踪研究.结果显示,震前2个月左右OLR场值存在明显的高值异常区,未来震中距离高值区中心点250km(优势距离为160km).该方法对黑龙江及其周边4级以上地震短期判定可能具有一定的指示价值,也为利用卫星遥感技术预测未来可能发震区域并及时做出短期预测预警提供了新途径.     

百米级空间分辨率红外数据地震监测应用能力评价

<正>卫星红外遥感技术用于地震监测已有近30年的历史,目前研究人员所用的卫星数据源主要来自于NOAA/AVHRR、EOS/MODIS、FY静止系列气象卫星等红外传感器观测获得的红外数据。其中AVHRR、MODIS红外数据的空间分辨率为1km,FY静止卫星的红外数据分辨率为5 km。此外,在我国地震预报部门还使用NOAA长波辐射(OLR)数据产品开展短临监测,该数据为利用卫星远红外波段反演的宽波段数     

内蒙古东部地区2次Ms5.9级地震前长波辐射特征分析

利用NOAA卫星长波辐射月值和月距平值资料作为地震监视手段,发现在2005年8月16日巴林左旗—阿鲁科尔沁旗Ms5.9级地震和2003年3月24日东乌珠穆沁旗Ms5.9级地震前,震中附近地区的“地—气”系统观测到地表有局部增温的热现象,表明孕震地区具有一定热辐射异常信息,说明长波辐射在震情的跟踪与判定方面具有一定的指导意义。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前热红外异常分析

应用中国静止气象卫星FY-2E红外遥感资料对2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前的热红外异常信息进行研究,结果表明：由地震黑体辐射热异常时空演化图分析知,中强地震前,往往会有较大范围的热异常演变,热异常大面积沿断层分布,震中位置往往位于边界或热异常变化最大处.对比实时的长波辐射涡度场变化,能更好的对应未来地震的发震区域,涡度异常经常分布在震中边界.     

基于引潮力位的云南鲁甸M_S6.5地震前地面长波辐射短临变化

2014年8月3日中国云南省鲁甸发生M_S6.5地震,震源机制显示为走滑断层,利用NOAA卫星地面长波辐射(OLR)数据资料,对地震前后热辐射值连续变化进行分析,结果显示:在中国大陆范围(20°—45°N,80°—120°E)内,仅震中及相关联断裂附近,地面长波辐射(OLR)在时间上经历了起始增温→异常加强→高峰→衰减→发震→平静的演化过程,在空间上异常沿断裂由北向南向震中迁移。对鲁甸地区引潮力进行计算,结果显示,天体引潮力对本次地震具有显著诱发作用,长波辐射异常可能是地震构造应力应变过程的辐射表征。     

玉树、九寨沟地震前长波辐射变化研究

利用风云三系卫星FY-3A和FY-3C的长波辐射产品,构建长波辐射背景场,计算玉树MS7. 1和九寨沟M7. 0地震前后羌塘、巴颜喀拉、柴达木块体的距平变化及异常指数以期获得异常信息。结果表明:①玉树和九寨沟地震前都出现了OLR值的升高。②玉树震前,羌塘块体、巴颜喀拉块体异常指数最大分别为4. 2倍、3. 5倍标准差,异常指数回落后,地震发生;九寨沟震前,羌塘、巴颜喀拉和柴达木块体在7月下旬的异常指数分别超过2. 6,2. 78和1. 1倍标准差,异常指数下降后,地震发生。③2次地震前,距平和异常指数均存在异常,二者的变动或许和块体间和块体内部应力积累和卸载有关,也说明了震前长波辐射有记录区域异常现象的能力。     

2014年10月7日云南景谷MS6.6地震热红外异常

以中国静止气象卫星FY-2C/2E红外遥感资料为依据,采用小波变换与功率谱相对变化法对2014年10月7日云南景谷MS6.6地震进行震例数据处理和分析。结果显示:震前热异常具有明显时空特征,2014年8月上旬震中及其周围区域出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大、幅度陡增;8月30日左右异常面积达到最大,异常持续时间近一个月,异常幅度最大值达到平均值的14倍多,最大值45天后发生地震;该次地震热红外异常特征显著,容易识别,可作为一种识别地震热异常信息的判据,进一步验证卫星热红外异常在地震预判方面的作用。     

德令哈6．6级地震前卫星红外长波辐射OLR的分析

应用NOAA卫星资料反演的地震长波辐射值OLR对2003年4月17日发生在青海省德令哈西的6．6级地震进行了追踪研究。结果显示：2003年1月起OLR距平值出现明显的高值异常区域。     

2010年西藏聂荣MS5.7和MS5.5地震前后热红外异常分析

选取2010年3月24日西藏聂荣M_S5.7和M_S5.5地震前后的中国FY-2E静止气象卫星热红外遥感亮温和长波辐射数据, 对红外辐射数据采用阈值法进行去云预处理, 基于Morlet小波方法计算地震前后的红外辐射功率谱变化, 探讨地震前后红外辐射异常演变规律及特征。 研究结果显示, 西藏聂荣地震前出现了亮温和长波辐射异常增强现象, 并且其异常持续时间和主要异常区域基本一致, 但亮温的异常幅度大于长波辐射的异常幅度。 本研究对于该区域利用热红外遥感数据进行地震研究具有重要的参考价值和意义。     

2016年门源6.4级、杂多6.2级地震前热红外辐射变化特征

2016年青海省发生门源6.4级和杂多6.2级地震,针对2次6级以上地震发生前热红外数据变化特征进行分析,研究发现：门源6.4级和杂多6.2级地震前热红外辐射增强变化应为地震异常;2次地震映震结果对比表明,频段1、4和5为优势映震频段,异常幅度为年均值4.5倍左右可作为地震异常判断依据。     

理塘MS5.1和杂多MS6.2地震热红外亮温异常分析

利用相对功率谱方法对风云卫星热红外亮温数据进行处理, 发现理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震前存在明显的前兆异常。 异常时空演化特征为2016年8月12日在嘉黎—察隅断裂带、 怒江断裂带和澜沧江断裂带开始出现亮温功率谱高值聚集现象, 随后幅值和面积逐渐增大, 持续至9月1日异常面积和幅度达到最大值, 然后逐渐减弱, 2016年9月21日后基本恢复正常, 异常持续近40天。 异常结束后, 分别于9月23日和10月17日在异常区域内发生理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震。 两次地震震中区域平均相对功率谱值时序曲线与异常区域时间演化过程类似, 地震发生在平均相对功率谱值恢复正常背景值之后。     

2020年新疆于田Ms6.4地震前热红外亮温异常研究

获取了2020年4—7月新疆于田M_S6.4地震区周边约400 km范围内连续的中国气象卫星FY-2G遥感热红外资料, 选取北京时间凌晨1:00~5:00时的分钟值数据, 经过小波变换和功率谱估计法进行处理, 得到研究区地震前后相对功率谱异常演化过程, 对比分析了2019年相同频率同期的相对功率谱幅值, 并讨论了异常时间演化过程及异常空间分布特征的可能原因。 结果表明: 从2020年4月初开始相对功率谱在塔里木盆地南缘出现零星高值异常, 显著特征周期为13 d; 随后, 异常面积沿着盆地边缘断裂逐渐扩大并向阿尔金南缘断裂区域扩展。 4月下旬异常区域进一步扩大并形成跨发震断裂的异常带, 异常在2020年5月下旬和6月初达到峰值; 随着地震的临近, 异常区域开始收缩, 异常幅度也开始减小, 至地震发生时震中区附近异常已经消失; 对比分析2019年同期同频率研究区的相对功率谱值后, 认为此次热红外亮温异常可能是地震前的短临异常现象。     

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。      

2018年5月28日松原MS 5.7地震前热红外亮温异常分析

2018年5月28日吉林松原发生M_S 5.7地震。为了分析松原地震前可能与地震有关的热红外亮温异常,收集了以震中为中心的38°—50°N、116°—134°E范围内,2013年1月1日—2018年6月18日静止气象卫星FY-2G观测的地表亮温资料,应用连续小波变换方法计算了每一个像元的小波相对能谱,得到了分析区域内相对能谱的时、空演化规律。结果显示,地震前1周吉林—丰满断裂周围出现相对能谱值超出背景值的异常现象;且随着地震的临近,异常区域沿着松花江第二断裂带向NW方向扩展,异常幅度随之增大。地震发生后异常幅度及面积继续增大,直至震后1个月异常逐渐消失。含油气盆地地下大量天然气对震前应力的变化较敏感,当应力积蓄到一定程度,盆地周缘的活动构造带及一些微裂隙都是天然气上涌的通道,而溢出地表的甲烷、二氧化碳等温室气体辐射增温效果明显。在震前,盆地出现大片区域的辐射增温异常可能与天然气外泄有关,或许可以解释松原M_S 5.7地震震中位于异常区外边缘的现象。     

青藏高原周缘三次强地震伴生的卫星高光谱遥感地球化学异常

利用卫星遥感高光谱AIRS数据, 获取了发生在青藏高原周缘三个不同构造单元的2017年8月九寨沟M_S7.0地震、 2019年4月西藏墨脱M_S6.3地震和2020年6月新疆于田M_S6.4地震伴生的CH₄气体地球化学异常。 用Matlab编程处理AIRS数据的结果表明, CH₄柱含量在三次地震前一周到半个月出现高值异常, 异常沿着断裂带分布, 其中断裂带的交会部位异常幅度较大。 由于地震所处的构造环境、 发震类型、 震级大小差异, 三个构造单元地震引起的CH₄气体浓度异常出现时间、 持续时间、 异常强度等方面存在一定差异。 三次地震前后遥感信息异常与地震活动对应较好, 这归因于在孕震应力场作用下地下气体沿着裂隙及裂缝的逸散作用。 研究结果对利用卫星高光谱分辨率遥感技术监测地震及其在大地震短临预测中的应用具有重要意义。     

2020年5月6日新疆乌恰5.0级和5月9日柯坪5.2级地震总结

2020年5月6日、5月9日,新疆地区南天山西段先后发生乌恰5.0级和柯坪5.2级地震,系统总结2次地震发生前出现的地震活动和地球物理观测异常,其中：①地震活动：震前存在调制地震集中、地震窗、5级以上地震成组等中短期异常;②地球物理观测：2次地震震中附近震前出现形变、电磁和流体观测异常,其中形变异常3项、电磁异常4项、流体异常1项,主要分布在柯坪5.2级地震震中附近。通过对2次地震序列进行跟踪,发现：乌恰5.0级地震余震较少,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震4次,最大震级为M_L 4.5;柯坪5.2级地震后余震较丰富,震后60天内共记录M_L 3.0以上余震10次,最大震级为M_L 4.7,计算得到序列h值为1.6,b值为0.73。综合分析认为,2020年5月新疆地区2次5级以上地震前存在的地震活动异常较少,但区域地震活动水平较强,主要存在具有中短期指示意义的地球物理观测异常。     

2022年云南宁蒗MS 5.5地震前云南地区异常特征分析

通过对2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震前震中附近地区地震学、地下流体、定点形变等观测资料进行分析,发现本次地震前多学科异常呈现以下特征： ① M_S 5.5地震发生在宁蒗地区M_S ≥ 5.0地震平静近10年背景下,震中附近M_L ≥ 3.0地震于震前1年形成空区,主震发生在空区边缘,空区长轴180 km,按照川滇地区统计公式计算,未来发生地震的震级为5.8±0.5,与宁蒗M_S 5.5地震大小相当; 2015年以来,震中附近50 km范围内M_L ≥ 3.0地震呈平静—活跃—平静—发震的特征; ②地球物理观测异常均于震前7个月内出现,集中分布在滇西北地区距震中300 km范围内,且水温和水位测项异常出现较早; ③定点形变采用NS向与EW向幅值相加来描述同一观测资料的变化,数据曲线幅值增大可作为临震异常3个月短期指标,距震中越近,观测台项异常比例越高;④大部分宏观异常出现在震前3个月内,宏观异常增多可作为时间预测判据。综合上述多学科异常,认为地震学异常出现最早,可用于判定发震区域,用流体和定点形变观测异常追踪时间,宏观异常更多作为短期判定指标,可为宁蒗地区M_S ≥ 5.0地震资料积累提供跟踪思路和方法。     

新疆地区6级以上地震前小震固体潮调制比异常演化特征

选取新疆地区2016年以来发生的3次M_S 6.0以上浅源地震,对发震前震中区小震调制比变化进行系统对比分析,发现3次地震前均出现不同程度的固体潮调制比异常：①2016年12月8日呼图壁M_S 6.2地震仅在震前2年于震中出现调制比高值异常;②2017年8月9日精河M_S 6.6地震震中于发生前2年、1年、0.5年均落于调制比高值异常区域,受调制作用较明显;③2020年1月19日伽师M_S 6.4地震于发生前2年、1年,在震中位置附近出现调制比异常。