芦山MS7.0地震长波辐射异常现象

以静止卫星长波辐射资料为数据源, 应用功率谱相对变化法对芦山M_S7.0地震进行分析研究. 结果表明, 芦山地震前在龙门山断裂带上及其西北地区出现了明显的长波辐射功率谱信息异常现象, 芦山地震发生在功率谱增强范围区的边缘. 临震时功率谱相对变化率幅值达到近几年来的相对极值, 约为平均值的8倍, 功率谱幅值(相对变化率)大于平均值2倍的持续时间约为65天, 功率谱幅值最大时大于平均值6倍的异常面积达12万km2. 短临异常信息表现特征与之前的中国大陆M_S≥6.5地震研究结果基本一致. 强震长波辐射功率谱信息特征幅值极值、 功率谱增强持续时间等短临异常特征识别较为容易, 且长波辐射资料可实时更新, 未来可将其应用于监测地震重点危险区, 特别是监测能力较差的强震多发区.      

2008年于田MS7.3和2010年玉树MS7.1 两次地震前中波红外遥感异常研究

以静止卫星中波红外亮温为数据源, 应用功率谱相对变化法对2008年新疆于田M_S7.3和2010年青海玉树M_S7.1地震进行了分析研究. 结果表明, 两次地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象, 特征周期分别为64和13天; 两次地震前特征功率谱幅值达到近几年来的相对最大值或极值, 且功率谱幅值均在6倍以上; 两次地震前、 后功率谱幅值大于2倍的持续时间均为近80天, 异常极值时功率谱幅值大于6倍的范围面积分别达12万和4万平方千米. 上述结果与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致, 可为将来实现多波段同时监测热辐射变化进行地震预测提供参考.      

四川西部地区地震活动的空间分维特征

本文采用多分形的方法研究了四川西部地区20年来的地震活动的空间分布特征.对D_q谱与D_(-1),D_(-2)曲线结合震例进行分析,指出其变化与强震活动有密切联系。并结合空区理论,认为D_q(q<0)主要描述了地震空区的情况,该方法在地震前兆信息提取有中重要意义。     

日本9级和缅甸7.2级地震热辐射表现特征

应用中国静止气象卫星热红外遥感亮温资料获得其相对功率谱信息,对大范围全时段的相对功率谱信息进行了分析,其结果为:日本9.0级和缅甸7.2级地震发生前存在显著的亮温变化,震前6个月左右异常开始出现,相对变化幅度达10倍以上;这两次地震的异常区域大小和时间变化形态存在明显差异,可能是地质和气候环境所致.     

特征周期相关性分析

特征周期是反应谱曲线下降段起点对应的周期,是建筑抗震设计重要参数。研究6种基于地面运动记录确定特征周期的方法,即ATC3-06方法、ASCE7-16方法、概率法(97%)、峰值法、峰值折减法、平滑法,采用1 491条地面运动记录,对比它们的特征周期分布,研究不同方法、不同地震事件对特征周期分布的影响,分析6种计算方法的相关性。分析结果表明,ATC3-06特征周期映射了区段谱速度与区段谱加速度之比,ASCE7-16特征周期在简化区段谱速度与区段谱加速度之比的基础上考虑了场地因素影响,概率法(97%)以反应谱特征周期下包含的面积比映射特征周期;6种计算方法8次地震计算的特征周期主要分布在0.2～1.2 s,占总数的80%,不同地震特征周期在0.2～1.2 s区间内的分布具有差异性,反映出场地特征;ATC3-06方法、ASCE7-16方法、概率法(97%)、峰值折减法、平滑法之间有较好的相关性。     

2014年鲁甸MS6.5、景谷MS6.6地震前的长波辐射异常特征

为了研究2014年鲁甸M_S6.5、景谷M_S6.6地震前的长波辐射变化特征,应用功率谱相对变化法,以风云气象卫星长波辐射资料为基础数据,对上述2次地震进行了分析。结果显示：2次地震前短期内均存在明显的长波辐射相对功率谱异常变化,异常特征展布的边缘及走向与断层密切相关,震前短期内地震当年功率谱明显偏离其背景值及标准差,偏离持续时间约2个月,最大偏离差在7倍以上。2014年云南地区的这2次6级以上地震所表现出的长波辐射时空异常特征明显,易于识别,可为长波辐射资料用于该地区的地震监测提供震例经验。     

探讨孕震过程中的非线性特征

应用谱分析方法,研究了海城、唐山和澜沧等7个大震前、后地震活动的功率谱特征.结果得到大震前、后地震活动都有连续的功率谱,表现为某种非周期行为.当距大震发生时间较远时,其活动特征均伴有明显的随机成分.主震前一年左右,在由谱幅度构造的相空间,运动轨道有收缩趋势,表现为一种闪变噪声.其它时间轨道几乎遍历整个相空间.主震后地震活动本质上为一种伴有许多噪声的浑沌态.      

计算基底深度的变化对加速度峰值及其反应谱的影响

以乌鲁木齐市轨道交通4号线天然司车站和七道湾车站场地为例,在不同频谱特性的人工地震动输入下,用等效线性化技术考虑土动力非线性特性,计算地表水平向场地地震反应,从计算基底深度的变化出发,研究低速层对地表水平向加速度峰值和加速度反应谱特征周期的影响。结果表明:(1)低速层对地表加速度中低频成分的影响较大,出现波谷和波峰;(2)低速层起到减小地表加速度峰值的作用。随输入强度的增大,地表加速度峰值下降幅度变大;(3)低速层对加速度反应谱特征周期的取值有很大影响,即对特征周期值有放大作用。随输入强度的增大,特征周期值放大的幅度变大。     

天津滨海场地土类别特征及其对地震动的影响

本文按照三种规范(中国建筑抗震设计规范(GBS0011-2001)、美国FEMA-NEHRP规范(2000)、欧洲结构抗震规范(EUROCODE 8,1998)),利用钻孔和剪切波速资料,对天津滨海地区的场地土类别进行研究。通过场地地震动效应分析,研究该场地土对地震动的影响。结果表明,对于滨海场地,简单的场地类别划分难以反映软土场地的实际情况;滨海软土场地对地震动加速度的幅值和频谱的影响非常明显,其对峰值加速度的放大倍数高达1．9,但受土的非线性变形影响,随地震动输入的增大其放大倍数呈非线性降低;软土场地使得加速度反应谱谱形变宽,特征周期变大,变化幅度在0．1s—0．4s。     

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。     

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。     

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。      

2017年九寨沟MS7.0地震前热红外亮温异常与盆地效应

以中国静止气象卫星亮温数据为数据基础,采用小波变换和功率谱估计方法进行处理分析,并对处理后的数据进行时空扫描。结果表明:① 在2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前,沿龙门山断裂带存在一条热红外辐射增温带,其热辐射异常主要分布于四川盆地边缘,异常面积最大可达6×104 km2,九寨沟地震即发生在增温区域的边缘;② 九寨沟地震的相对功率谱时序演化特征显示,2017年7月初相对功率谱幅值迅速升高以后,长时间持续呈高幅值状态,且与过去十年的数据相比相对功率谱较为突出,直到地震后一段时间才恢复;③ 九寨沟地震异常的分布与汶川地震前热辐射异常展布相似,对其它发生在含油气盆地边缘的地震进行综合分析认为,热辐射异常均具有类似盆地形态的特征,反之,这种类似盆地形态的异常与M_S≥6.5地震的对应率为75%;④ 地震盆地效应是位于盆地边缘的、具有不同发震构造的地震表现出相似的热辐射空间展布的主要原因,与地球放气理论机理解释相一致。      

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。     

强震中波红外异常特征研究

为了研究强震中波红外热辐射异常变化特征,以风云卫星中波红外资料为基础数据,应用小波变换和功率谱估计方法对6次6.5~7.0级强震进行分析。结果表明:6次强震前3个月内均存在明显的中波红异常变化,功率谱异常偏离年均值和标准差值较大,其异常幅度可达8倍,持续时间为50~105天。异常变化特征具有强震短期预测指标意义,同时可对即将投入实用的高分辨率静止卫星中波红外资料在地震预测中的应用提供重要参考。     

中国大陆几次强地震长波辐射异常分析

大地震前存在长波辐射异常已被许多震例所证实,为进一步分析强地震前的长波辐射异常变化特征,提取其异常的判定指标。以多年静止卫星长波辐射资料（OLR）为基础,应用小波变换和功率谱估计方法对中国大陆6级以上地震进行分析研究。结果表明,6次强地震前三个月内均出现不同程度的长波辐射异常现象,与以前震例分析结果较为一致。空间上在震中及其附近区域异常整体呈现开始-增强-极值-减弱-消失过程,异常最大值时大于多年均值的1倍标准偏差的范围面积达数万到十几万km²,异常最大值时相对功率谱幅值均在10倍以上;时间上震中附近小区域相对功率谱幅值持续偏离多年均值的1倍标准偏差,持续偏离时间介于40~75天。这些强地震的异常判定指标具有短期预测指示意义。     

华北地区中强震前卫星红外亮温变化研究

应用相对功率谱估计方法对华北地区中强地震前静止气象卫星热红外遥感亮温资料进行时频分析, 结果表明: 华北5级以上地震发生前存在显著的亮温热异常, 震前1个月左右异常开始出现, 高值幅值持续时间超过20天, 功率谱幅值最高可以达到平均值的7倍以上, 且发震区域一般位于异常区边缘或异常区域内的断层上。