云南腾冲火山区地震/次声台阵建设

在中央级公益性科研院所基本科研业务专项《地震重点监视区地震与次声联合台阵探测对比试验》支持下,在云南腾冲火山区建设了一个由4个子台组成的三角形地震/次声台阵,首次将宽频带地震计及次声传感器联合部署在强地震活跃区及火山区。本文详细介绍了腾冲火山区地震/次声台阵的建设及其观测系统组成,特别是与次声观测有关的次声降噪滤波系统,并提出了下一步研究工作。     

四川地区大气静电场的地震信息研究

基于2014—2019年四川气象监测的雷电大气静电场资料,研究了同期四川M_S≥5.0地震前的异常信息。结果显示,50%的M_S≥5.0地震前,大气静电场日均值有异常变化,主要表现为低值突跳,异常形态呈多样性,较突出的有不规则“W”“V”“U”型等。日均值低值异常出现后114天r=e^M空间范围内发生M_S≥5.0地震的可能性较大,其中,第10—19天,发震概率为33%;第2—9天,发震概率为17%。基于气象雷电监测的大气静电场观测资料,在排除雷电等干扰的情况下,可用于地震监测预报。     

利用区域大气静电场监测网临震预估地震灾害

本文通过震例研究提出一种临震前形成晴天大气静电信号异常的物理机制.在大震临震阶段,震中区域附近地壳结构发生临界变化,产生大量的岩石微破碎,岩缝间的通道很可能相互连通起来,并通过土壤缝隙,将包含微量元素的气体释放到空中,其中放射性同位素在弥散到空中的过程中不断产生衰变,特别是产生α粒子的放射性电离辐射.这使得大气充满异常多的正负离子,这些异常多的正负离子可能会产生与晴天大气相反的极化电场并被仪器监测到.本文提出了利用这种晴天大气异常静电信号来评估灾害性大震事件发生的组网监测方法,以及确定潜在震中位置、震级大小和发震时段的技术思路.     

北京地震前的异常次声波

观测并研究了2011年10月12日发生在北京海淀区的一次小地震前4天,五个次声监测站点接收到的异常次声波信号.这五路信号的波形一致,均为"N"形脉冲波,且持续时间基本一致,约在一个小时左右.基于Wigner-Ville分布方法对信号进行时频分析发现次声波能量主要集中在0.025 Hz的频率以下.五路信号间的相关系数均高达0.8左右.采用波束形成方法对信号源进行成像定位研究,其结果表明:该地震前异常次声波源的位置与地震发生时震中的位置相差约5 km.本文的分析结果说明了地震前可能有低频大气次声波的产生,研究这类次声波可能为地震的预测提供一种有价值的信息.     

次声波监测台阵及地震次声研究进展

通过文献调研,本文回顾了国际国内主要次声波观测台阵和地震次声波的最新研究进展,目的是寻找两者的差距与不足,为国内地震次声波监测台阵建设和地震次声研究提供有益的借鉴.文章首先对全球最大、分布最广泛的IMS次声观测台阵布设方式及降低风噪系统进行了详细归纳,与国内主要次声台阵在这两方面的进展对比后发现,国际次声台阵主要以小孔径多子台的方式布设,且大多配备有不同类型的降低风噪系统;国内次声台阵主要以广域台阵方式布设,仅有少部分实验性的小孔径次声台阵,且大多未布设降低风噪系统.随后文章对各类次声台阵在地震监测预报方面的研究成果进行了认真梳理,国内外对比可以发现,国内地震次声研究主要集中在震前次声方面,国际地震次声研究主要以同震次声研究为主,主要包括震中次声、衍射次声和本地次声的识别分析,以及应用相关次声信号开展次声源定位、地震动影响分析等工作.分析结果认为,今后国内地震次声监测台阵建设方面应该进一步加强小孔径多子台台阵建设及降低风噪系统布设,这更有利于次声互相关信号提取及提高数据信噪比;国内地震次声研究需要继续开拓思路,在关注震前次声波研究的同时,进一步加强同震次声波的分析,这更有利于追踪地震次...     

电磁和电离层监测的短期地震预报系统

最近科学界确定和公认这样一个事实：在大地震（火山喷发）之前的几天或几小时,在强震和火山活动区的地壳和对流层中存在电磁耦合过程,在电离层内存在异常变化。解释这一现象的一批物理模型出现了。其中最可能的模型基于大气边界层地壳发射物（氡、惰性气体和金属气溶胶）的化学反应。这些发射物改变了边界层的电导率,从而改变了活动区域内的大气电场值。根据实验测量,在大地震前几天或几小时,地表的地震感应的垂直电场强度可达到1至几个kV／m,而在无干扰情况下该值为100v／m。异常电场渗透到电离层引起了不同种类的变化（离子成分、电子密度、标高、电子温度等的变化）,这些变化用实验方法可以从地面及人造卫星上测量到。这样的变化被称作地震的电离层前兆。电离层前兆的优点在于电离层把活动区域作为一个整体,而不只是事件在地面上发生的一个点进行测量。这就避免了导致地面测量的物理和地球化学前兆中出现错误的前兆镶嵌式特征。第二个优点是与其他前兆比较电离层前兆的出现有稳定的时间尺度,这使它在短临地震预报中更具实用价值。因为对所有IASPEI需求的响应,我们现有的知识水平使得电离层前兆的短期地震预报成为可能。逼近震中的位置可以从电离层前兆沿磁力线到地面的投影估计出来。要预报的地震震级可以由电离层中被改变区域的大小估计出来。发震时间可以从电离层前兆出现的时间估计出来。考虑到提议的短临预报系统是第一次创建,地震参数测定的精确度将在系统测试阶段加以确定。作为第一步,这些参数可在理论上估计出来。项目任务阐明如下：（1）在墨西哥Guerrem州创建连续的电磁和电离层监测系统包括基于地面的电离层测高仪,IGEF UNAM和INEGI的GPS接收仪网络,电场探测器网络,监测P．H脉冲的高频（HF）接收仪,甚低频（VLF）接收仪,高频（HF）多普勒装置,氧元素的557．7nm和630nm谱线的光学测量法,磁力仪网络。（2）测试系统的质量,用实验的方法确定虚报和错报的概率及地震参数测定的精确度。（3）如果结果没有问题,就在墨西哥Guerrero州和墨西哥的所有地震活动区应用该系统。（4）把该体系推荐给其他遭受地震灾害的国家,使其在他们的地域内应用。部分已创建的体系和所使用的技术受专利保护。     

我国中高层大气观测研究的新进展

中高层大气是与人类生存环境关系极为密切、又易受太阳活动影响的层次，它的研究在日地物理研究中占有特殊的地位．近年来，我国在中高层大气行星波、重力波、光化过程和太阳活动与人类活动影响等方面取得了可喜的进展，获得一系列重要成果；在观测方面，VHF雷达、钠荧光激光雷达、中间层大气毫米波探测和倾斜滤光片光度计等一批新型观测设备投入使用，增强了对中高层大气的探测能力.本文重点介绍了近年来我国在高平流层、中间层和低热层大气方面的主要研究情况．