地震预测方法Ⅳ:电磁法

电磁法地震预测是临震地震预测方法中的一种,该方法目前还处于初级阶段.已有的电磁法地震预测的流程是在各台站设置仪器观测覆盖区域的电磁数据,比如电场各分量、电阻率、磁场各分量或者给定频率的电磁波等等,通过一定的方法对所收集的数据进行处理,提取出电磁异常,对这些异常进行分析,从而给出与地震发生的时间、地点和震级组成的地震"三要素"相关的预测意见.从多次实验以及震例研究中我们可以看出电磁法地震预测目前并不完善,可以预测的范围、精度以及预测量都有限.但是电磁法异常提前发生并且特征明显,接下来亟待解决的问题是弄清引起震前电磁异常的明确的物理机制,找到其与地震三要素的对应关系,这样电磁法在地震预测中将会迈出扎实的一步.为了了解电磁法地震预测的现状,本文从电磁法预测的基础岩石物理学实验,野外观测记录,以及对已有电磁方法的分析与评价三个主要方面介绍了国内外电磁法地震预测的研究进展及其发展前景.     

地震预测方法概述

以国内外大量研究成果为基础,详细介绍了各种地震预测分析的方法,分析了潮汐力谐振-共振波法、电离地层常规-异常观测法、氢同位素法、GPS法、钻孔应力变化观测法、地应力法、水下异常观测法和电磁异常法等多种方法。明确了未来发展的需要和应关注的重点,对于地球圈中的物理-化学机制还有待进一步的研究;同时对未来地震预测的发展提出了一些建议,研究地震前兆的机理将是未来地震预测方法研究的要点和关键所在。     

浅析四川水位水温观测资料变化与年度地震趋势预测

清理了2000年以来四川省年度会商报告中涉及的水位、水温观测的异常资料及运用这些异常资料进行年度地震趋势预测的情况,分析了运用单学科观测数据进行地震趋势预测的优势和存在的问题,探讨了历年来比较可信的分析方法及准确预测和虚报的原因,提出了利用水位、水温观测数据在地震分析预报工作方面的一些建议.     

山西及邻区中强地震地磁异常综合特征分析

收集数字化观测以来山西及邻区地磁台站数据,利用地磁低点位移法、地磁加卸载响应比法和地磁日变幅逐日比法等多种地磁分析方法,分析了山西及邻区4次中强地震前地磁异常特征。研究发现,这些异常类型与该区域中强地震间存在一定相关性,地震多发生在异常预测线集中交汇区域,这缩小了地震预测范围;异常数量的增加提高了单一方法的可信度,预示着发震概率的增高。通过对震前各种异常类型的分析,认为地磁异常综合特征对山西及邻区中强地震的短临预测有一定参考价值。     

基于Mann-Kendall法的地震前兆观测数据异常分析

应用Mann-Kendall法对1998年泾阳4.8级地震和2009年高陵4.4级地震某些指标数据序列进行异常分析.分析结果表明地震前兆观测数据的某些指标呈现出异常变化,应用此方法可以确定出突变的具体时间.本研究对地震预报预测有积极作用.     

《与地震有关的电磁现象及其机理和观测研究专辑》前言

<正>地震电磁学在地震预测研究领域占有重要位置.长期观测研究表明,在地震发生前会出现许多电磁异常现象.多年来,国内外学者利用这些异常信息开展了地震预测探索研究.自20世纪以来,地震电磁异常现象越来越引起人们的兴趣和重视,绝大多数强烈地震都有临震异常现象的发现与记载.到目前为止,国内外学者对地震前电磁异常现象与地震的关系进行了许多观测、实验和研究,积累了十分宝贵的经验和资料,为人们认识地震前电磁异常的现象提供了越来越丰富的震例.     

文县地电场震前异常变化及其在2001年昆仑山口西M_S8.1地震预测研究中的应用

在文县地电场观测系统中实现了地震异常信号与干扰信号的分离技术.长年的观测实践证明,文县地电场观测点是一个很灵敏的"地震窗口".研究表明,对于文县地电场观测点而言,震级、震中距、异常电信号幅度之间存在着线性关系;对带宽为0.003-30 Hz的异常信号而言,震前异常的时间长短与异常开始至发震时刻的时间长短存在着密切关系,且与震中方位有关.这些关系为文县观测点预测未来地震时、空、强"三要素"提供了很有意义的经验公式,在给出昆仑山口西M_S8.1地震预测意见中起到了良好的作用.     

基于Molchan方法的山西地区流体资料预测效能检验

以山西地区观测时间长并有震例积累的流体观测资料为研究对象,采用M olchan图表法对其预测效能进行定量化检验,归纳出中强地震前流体异常判别指标.得出,山西地区流体资料对山西中北部地震具有较好的预测效果.其中,短期、长期异常较多,中期异常较少.研究成果可为短临预报与背景性地震预测提供参考.     

基于年降水干扰排除的云南地区地下水位群体异常研究

利用云南地区10年以上的20口地下水位观测井孔资料,选出其中受降水影响较大的18口井,分别采用峰—谷幅值法和谷—谷幅值法对其观测资料进行年降水干扰排除后,基于这20口井的资料,提取全省和红河断裂东、西部地区的地下水位群体异常。结果表明:云南水位观测井的群体异常与云南地区6级以上地震有较好的相关性,其中谷—谷幅值方法提取的异常、预测效果较峰—谷幅值方法好,可能表明降水影响的延迟过程对这些井更为重要。分区预测的预报效能不如全省,可能说明井水位异常增多是区域构造活动和应力水平增加的结果,因此将用较小区域的异常对应较小区域的地震,虚报、漏报就会增多,从而降低预报效能。在异常增多区域构造活动增强的背景下,有利于6级以上地震发生,因此将群体异常指标用于云南的年度地震活动水平预测,具有一定的效能。     

地磁台网观测异常识别方法研究

地磁台网产出的基础观测数据,从时间分辨率上讲,有秒数据、分钟值、日均值、子夜均值等,反映着不同的地磁场变化成分.识别这些观测数据中的异常并对异常来源进行判别和研究,可以为完善地磁观测技术提供技术支持和指导,同时促进地磁观测数据在地震监测预测中的应用,并保证基于这些数据的研究和产出成果的可靠性.     

汶川MS8.0地震前云南地区显著前兆观测异常分析

汶川M_S8.0地震前云南地区出现了显著的前兆观测异常. 该文从大地震的孕育范围出发分析认为这些地震前兆异常可能与汶川M_S8.0地震有关, 并认识到前兆观测出现的显著极值异常可能是M_S≥7.0大地震的前兆; 有学者认为大震震源区没有或较少出现前兆观测趋势异常是大地震的共性特征, 汶川M_S8.0地震的前兆观测异常也是相同的; 地震前兆观测异常开始和结束时间是多样的, 前兆异常的分布是复杂的, 因此利用震后总结的共性特征, 在震前对汶川M_S8.0地震作出预测是困难的.      

地震预测方法Ⅵ:气体地球化学方法

地球化学地震预测方法是常见的地震预测方法,该方法通过研究地球化学组分在地震前的异常变化,得到其变化规律,推导其与地震三要素的关系,从而进行地震预测.气体地球化学预测则是通过震前气体异常给出预报意见.因为地球的脱气作用一直存在,震前震源区岩层岩石力学性质会发生很大改变,导致大量流体涌出,渗透性较好的活动断层为深部流体提供了通道,使它们能更容易地到达地表,造成地表断层带土壤气体(简称断层气)组分异常,为地震预测提供了依据.本文主要介绍断层气气体异常、温泉气气体异常、遥感气体异常几部分.常见的气体地球化学异常组分主要有土壤氡、H_2、CO、CO_2等,这些气体测值在震前会出现明显的异常,多数为突跳式升高、降低,异常幅度变大,异常持续时间增加等等.我们分析了这些异常的特征,并且从地震三要素出发,判断二者之间的关系,从而对气体化学地震预测方法进行评价.由于气体的活动性较好,因而容易将地下孕震信息带到地表,气体化学异常的映震性较高,所以该方法极少虚报,但存在漏报的可能性,仍然需要与其他地震预测方法相结合从而增加地震预测的准确性,不能单独完成地震预测.     

中条山北麓断裂跨断层水准数据异常特征分析

中条山北麓断裂是运城盆地的主控断裂.作为第四纪以来的活动断裂,其活动情况与运城盆地及周边的地震活动间存在一定的关系.采用异常参数R值法和年滑动速率比法对布设在此断裂的流动水准场地观测数据进行分析,发现2种数据分析方法结合起来能更准确地发现观测数据的异常变化,研究结果可为运城盆地及周边地区的地震预测研究提供参考.     

2009年7月9日云南姚安6.0级地震预测回顾

基于2009年7月9日姚安6.0级地震发生之前形变观测前兆异常,给出该地震三要素,总结其前兆异常特点,反思运用单台前兆观测资料预报地震过程中存在的问题,为今后的地震预测积累经验.     

电磁卫星和地震预测

地震前几周、几天、几小时甚至几分钟，电磁场的强度、相位或者谱密度等将发生异常变化，电离层的电子、离子浓度和温度等会发生异常扰动，这些现象的出现向人们发出地震即将来临的信号.这些现象不仅在地面可观测到，在卫星上也能观测到，它们在确定异常现象发生的地点和时间等方面具有各自的优势，把两种观测相结合，对异常信号进行立体监测，是实现地震预测预报的发展趋势.至今，对地面观测已经进行了大量的研究和实践，利用卫星进行观测近几年刚刚开始，但已经显示了它监测地震异常的独特能力，引起各方面的高度重视，成为各国建立立体预警系统不可缺少的组成部分.本文重点介绍利用卫星等观测空间电磁异常现象的研究结果.     

银川台石英摆倾斜仪异常特征及预测指标分析

应用形态法、潮汐因子判别法对银川台石英摆倾斜仪观测资料进行系统分析,拟总结出银川台石英摆倾斜仪观测资料异常特征及其预测指标。分析结果显示:在银川台周边地区400km范围内发生的中强地震前,银川台石英摆倾斜仪观测资料存在明显的异常,同时在2001年昆仑山口西8.1级地震、2008年四川汶川8.0级地震前均存在不同程度的异常变化。     

川西温泉水温观测及其在芦山MS7.0 地震前的异常现象

在2013年芦山M_S7.0地震震中附近流体观测点进行现场考察的基础上, 本文选择川西地区观测环境较好、 干扰较少的温泉水温观测资料进行回溯性分析. 结果表明, 康定龙头沟和二道桥温泉、 道孚龙普沟温泉、 理塘毛垭温泉、 泸定共和温泉水温在芦山地震前均出现不同程度的异常变化. 其主要表现为, 距离震中较远的理塘毛垭温泉和道孚龙普沟温泉水温在震前2年左右出现中期尺度异常, 距离震中较近的康定龙头沟和二道桥温泉水温在震前3个月内出现短期异常. 通过温泉水化学及δD-δ18O稳定同位素特征分析, 认为这些温泉水具有深循环特征, 能灵敏地反映地壳深部地热及构造变化信息, 是芦山地震前观测到异常的可能原因. 加强对这些温泉点的观测, 对区域地震预测研究具有重要的科学意义和现实意义.      

5 震前大气电场异常与地震

5.1震前大气电场异常与地震 灾害性地震的巨大破坏力不仅使人们对地震产生恐惧感,也使众多科研人员对地震和地震预测观测研究产生了农厚的兴趣.由于大气电场与震前动物异常和地光间可能存在联系,以及震前观测到的大气电场异常现象,唐山大地震发生后,我国不少科研院所和社会人士根据国内外已有的知识和经验,开始用观测大气电场变化的方法探索地震短临前兆异常信息.     

太原郝庄5.0级地震前后地磁异常研究

2002年9月3日在太原郝庄发生了ML 5.0地震,此次地震是1957年太原Ms 5.0地震后时隔45年太原地区发生的最大地震.震中距太原地磁台仅为20 km.太原地磁台属国家Ⅱ类台,已有20多年的观测历史,此次地震前后,台站观测到不同程度的异常.本文应用"加卸载响应比法"、"低点位移"、"一阶差分"、"转换函数"4种方法,对这些异常从时间和空间两方面进行了分析处理和对比研究,给出了一些异常特征和定量化指标.     

2013年岷县-漳县M_S6.6地震前异常的演化特点及预测意义

针对2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震前观测到的地震活动性与地球物理场观测异常,总结了震前的显著地震活动异常和地球物理场观测异常演化特点。在地震活动性方面,震前存在大范围5级地震平静被打破,5级地震空区、4级地震空区和3级地震平静被打破等显著异常;在地球物理场观测异常方面,新增异常数量自2010年开始逐渐增加,在2011年年中达到最大值;异常测项比在震中距50～150km范围内最高;异常的时空演化存在明显的3阶段特征,即α阶段异常具有向外扩展的特征;β阶段表现为短期内大范围出现异常;γ阶段表现为远源区的异常向震中收缩(γ_1)和近源区的异常向外扩展的特征(γ_2)。对这些异常的演化特点的认识可以直接指导地震跟踪预测工作,如震前出现的地震活动(如不同震级的地震空区嵌套)和地球物理场观测异常分布区域对发震地点具有一定预测指示作用;中小地震活动的异常图像(如3级平静、4级空区)和显著短期异常(如地球物理场观测趋势异常的群体准同步的转折异常、异常的时空迁移性、短期群体异常等)对发震紧迫性具有一定指示意义。