热异常在临震前的一种表现

我们曾研究过二十个5级以上震例(其中包括6级以上的震例十二个)发震前后震中区的气温变化,即将震前十天到震后三天的逐日平均气温与十年来同期逐日的正常气候背景值相减,并规定在震前出现正距平的算做热异常,结果发现热异常的共有十七例(85％)。其余的三例,即一九七一年的马边5.8级地震,一九七五年的康定6.2级地震,一九七六年的松潘7.2级地震,在震前没有出现正距平,也就是没有发现热异常。     

浅层地温强震前的异常变化

浅层地温指地表至地下３．２ｍ深处的地温。通过数十年浅层地温变化与强地震活动关系的研究，指出了强地震发生前一段时间０．８ｍ地温与地表温度的相关系数为历年同期最低值；０．８ｍ、１．６ｍ和３．２ｍ地温连续６个月以上为正距平，且平均距平值分别大于０．８、０．７和０．５即认为地温有升温异常；在此时段内地温有历年同期最大值或次大值；做半年尺度或以月为简单的０．８ｍ地温、地表温度平均距平等值线图，等值线的分布圈     

强地震短临预报的气象学方法

本文研究了强地震发生前半年至一年时间尺度上浅层地温异常变化的分布特征和震前几天至一个月大气压力、气温变化的分布特征,据此提出了强地震短临预报的气象学方法.根据强地震前浅层地温(0.8m～3.2m深的温度)距平存在六个月以上正距平且有一定的幅度和距平等值线给出的升温中心确定强地震发生的背景异常,一般升温中心即未来震中,在此基础上分析浅层地温升温中心区域大气压力和气温的变化幅度及分布特征.研究发现,在地温升温中心区域,地震前约一个月时间内,月平均气压变化幅度最大,气压距平中心与地温升温中心基本吻合,沿构造带走向有气压变化的最大梯度区;大气环流发生突变,单站气压往往发生持续性变化,有持续下降和上升的过程,其低值一般达历年同日平均气压的最低值,变化幅度超过11百帕.根据多个震例的研究,本文提出了3条强震发生的背景异常判别指标和3条临震预报指标,震级强度≥6.0.     

基于MODIS数据的伽师—阿图什交界MS5.8地震热红外异常检测研究

以2011年8月11日在伽师—阿图什交界处发生的5.8级地震为例,利用MODIS的LST产品数据,采用STL分解法有效地去除地表温度时空数据中的年变趋势及季节因素周期性的影响,对其余的残余项进行GESD异常检测,并分析2008年1月1日至2013年1月1日的LST异常及其他地震的关系数据,研究结果表明:(1)地表温度的变化具有明显的时空变化趋势;利用STL分解法可以看出震前存在明显的热红外异常,增温现象经历了"出现-扩大-分散增温-增温幅度达到极值-消失-发震"等几个阶段。(2)发震前四个月研究区周围存在明显的热红外异常,2月10日发震断层周围出现大面积异常,异常特征持续2个月后的4个月发震,峰值距发震时刻时间间隔较长。(3)余震分布与断裂带和热红外异常分布特征相关,震后大部分余震主要分布在主震发生的震前出现热红外异常的断裂带附近。(4)通过对比同地区相似震例发现,本次地震与2018年9月4日伽师县M_S5.5地震的热异常特征有许多共同点,其中相同的峰值距发震时刻的时间间隔具有一致性,为震前热红外异常特征的归纳提供典型的参考信息。该次地震热红外异常显著,进一步验证了...     

1976年唐山7.8级地震前气象要素的异常变化

系统研究了唐山地震前气象要素的异常变化。地震前约一个月时间，震中及附近地区月平均气压变化幅度最大，月平均气压距平中心区域与震中区吻合，沿区域构造带方向出现气压变化最大梯度区，临震前几天气民较大幅度的升、降变化过程，升压脊 区域构造瞳向吻合。地震前一年，丰润、唐山一带年平均气温距平值最大，地震前一天，气温２４小时变温的升温中心在唐山，升温脊受区域构造带控制。０．８ｍ地温亦有明显的升温异常变化。１９７     

1998年广西环江M_S4.9地震前卫星热红外异常分析

收集了1998年2~5月广西环江MS4.9地震震区连续的NOAA/AVHRR卫星遥感热红外资料,经过去云等数据处理,选取当地夜间时段的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明:(1)在环江MS4.9地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右,震后温度逐步下降;(2)对地形地貌、季节性气候等非构造因子进行相关分析表明,环江MS4.9地震反映出反季节变化的震前构造"增温"信息;(3)异常升温由震中沿NW与NE向共轭断裂交叉发育,与此次环江地震NW向发震构造较为一致。充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响,认为此次环江MS4.9地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。     

浅层地温与强震关系

若以地表下０．８ｍ浅层地温月平均值增高≥１．０℃为异常。在１９５５－１９８５年间，我国大陆内有Ｍｓ≥６．０地震５３例在震前出现浅层地温异常。因此，浅层地温研究可以作为强震预报方法之一。     

门源、共和地震前甘青交界地区浅层地温异常时空分布特征

本文研究了１９８６年门源６．４级地震和１９９０年共和７．０级地震地，１９８０－１９９０年青海省东北部甘青交界地区浅层地温场的时空分布特征。主要结论如下：门源地震前，１９８９年出现以青海湖为中心的浅层地温增温区，其中从湟源－门源－带形成椭圆形地温高值区，１９８６年访温区地温下降；共和地震和前从１９８７年出现大面积、长时间浅层地温增高区。增温幅度较大的地区集中在青海省湟源－共和－兴海－线。距震中区较远     

景谷6.6级地震前后MODIS卫星热红外信息分析

收集了2014年7月至2015年1月云南景谷MS6.6地震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料,经过去云等数据处理,选取观测质量最佳的北京时间凌晨4—6时的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明:1)在景谷MS6.6地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定的对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右,震前7d异常增温幅度达到峰值,震后温度逐步降低,同时景谷MS5.8、MS5.9强余震发生前半月也存在一定程度的异常升温;2)与地形地貌、季节性气候等非构造因子的相关分析表明,景谷MS6.6地震反映出破年变的震前构造"增温"信息;3)异常升温由震中沿SN—NE向共轭断裂交叉发育,这与景谷MS6.6地震区域构造应力场水平最大主应力NNE-SSW向优势分布较为一致,充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响,认为此次景谷MS6.6地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。     

唐山地震和海城地震前地温的异常变化

本文使用了河北北部和辽宁东部26个气象台站近17年的浅层地温观测资料,其中以唐山、营口、丹东和北京等8个台作为重点,对不同深度的地温资料,进行了较详细的处理和分析。利用数字滤波和频谱分析方法,计算了各台不同深度的地温旬距平曲线,由热传导方程计算了重点台不同深度上的地温旬距平的理论曲线。通过与实测值的对比,讨论了唐山和海城地震前,大范围内地温的变化。初步结果表明:1.唐山地震前,以唐山为中心,自1973年起至1976年4月,80厘米和40厘米地温均出现异常增高现象,80厘米增温幅度大于40厘米,且相位超前。2.海城地震前,1972年初至1975年2月,营口台40和80厘米旬地温距平值出现异常增高;震前2—3个月,丹东台80厘米亦出现增温。文中还计算了唐山地震前七年内地下断层大规模蠕动产生的热能,若取剪切力为1千巴,断层面内升温为0.02℃,数级很小不足以造成浅层地温的明显变化。因此,浅层地温的异常增高,很可能是地下热液通过裂隙上涌,将热能带到近地表所致。     

2010年智利Ms8.8级地震前可能的潜热通量异常及其与地表温度变化的关系

本文研究了2010年2月27日智利8.8级地震前后地球表面潜热通量的时空演化过程,并分析了可能的潜热通量异常及其与地表温度变化的关系.结果表明:(1)此次地震及其强余震前出现了三次明显的潜热通量异常,第一次潜热通量异常出现于主震1个月前,主要分布在震中及其东南陆区,第二次潜热通量异常出现在主震前7天,异常区分布在震中西...     

Thermal Anomalies and Earthquakes： Evidence from Wenchuan, China

Earthquake prediction is a difficult problem in Earth sciences.Unsuccessful predictions one after another urged people to explore more synthetic and comprehensive methods for earthquake prediction.The Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere(LAI)coupling theory pays great attention to the processes taking place within the near ground layer of atmosphere.It has achieved great results recently,and can enlighten us about the nature of an earthquake's precursor.Based on the NCEP reanalysis dataset,this paper attempts to track the anomalies of the surface's upward long wave radiation flux(ULWRF),the temperature at the depth of 10cm～20cm below ground surface layer(BGL)and the air temperature at 2 meters above ground surface(AIR)around the time of the strong Wenchuan earthquake.Thermal anomalies were observed before and after May 12,2008,the time of the Wenchuan earthquake.Perhaps the thermal anomaly that occurred prior to the earthquake can be taken as indicators of the earthquake,but in view of the complexity of the earthquake phenomena,using thermal anomaly as a precursor should be done with caution.     

TWO DIMENSIONAL MODEL ON RELATION BETWEEN THERMAL ANOMALY BEFORE WENCHUAN EARTHQUAKE AND TECTONIC STRESS

It has been reported that there is thermal anomaly within a certain time and space preceding an earthquake, and previous research has indicated potential associations between the thermal anomaly and earthquake faults, but it is still controversial whether physical processes associated with seismic faults can produce observable heat.Based on rock experiments, some scholars believe that the convective and stress-induced heat associated with fault stress changes may be the cause of those anomalies. Then, did the thermal anomaly before the Wenchuan earthquake induced by the fault stress change?It remains to be tested by numerical simulations on the distribution and intensity of thermal anomalies. For example, is the area of thermal anomaly caused by the fault stress changes before the earthquake the same as the observation?Is the intensity the same?To clarify the above questions, a two-dimensional thermo-hydro-mechanical(THM)finite element model was conducted in this study to simulate the spatial and temporal variations of thermal anomalies caused by the underground fluid convection and rock stress change due to the tectonic stress release on fault before earthquake. Results showed that the simulated thermal anomalies could be consistent with the observed in magnitude and spatio-temporal distribution. Before the Wenchuan earthquake, deformation-related thermal anomalies occurred mainly in the fault zone and its adjacent hanging wall, which are usually abnormal temperature rise, and occasionally abnormal cooling, occurring in the fault zone after the peak temperature rise. In the fault zone, the thermal anomaly is usually greater than the order of 1K of the equivalent air temperature and is controlled by the combined effect of fluid convection and stress change. The temperature increases first and then decreases before the earthquake. In the hanging wall, it's weaker than that of the fault zone, mainly depending on the convection of the fluid. The temperature gradually increases before the earthquake and is dramatically affected by the permeability. Usually, only when the permeability is larger than 10^-13m², can the air temperature rise higher than 1K occur. The results of this study support the view that fluid convection and stress change caused by fault slip before the earthquake can produce observable air temperature anomalies.     

基于MODIS的日本9.0级地震前后温度变化研究

应用MODIS遥感数据中反应地表温度的数据波段,对2011年3月11日的日本9.0级地震影响区域进行震前震后的变化检测分析,结果表明,区域范围的温度异常逐月、逐天变化皆较为显著,可为大地震的震情预测提供依据。     

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。     

从卫星红外亮温与大地热流的关系看地震前的热红外异常

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果表明:（1）在绝大多数情况下,亮温随大地热流值的升高而升高,升高的速率平均为0.057℃/mW·m^-2.如果地震引起的大地热流异常为100 mW·m^-2,则有可能产生卫星红外平均亮温约5.7℃的异常.（2）不同地区亮温随大地热流值变化速率不同,即使地震前出现了卫星热红外亮温异常,但不同地区表现也是不同的.（3）在一些地区一些季节,亮温与大地热流值关系不明显,可能是亮温数据受气象因素干扰所致.这说明地震前的热红外亮温异常是复杂的,甚至有时是难于观测到的.     

2005年九江5.7级地震前后地表热动态初步研究

2005年11月26日九江-瑞昌5.7级地震前出现了显著的地表气温异常和潜热通量异常。二者在时间上相关,空间上相邻;既有联系,又有区别。地表气温异常出现于2005年11月2日至13日,主要分布在震中及其南侧,呈NE向展布,与江西北部主要的构造带走向一致。地表气温出现异常2d后,在震中地区及其北侧,沿构造带分布的大片水域及周边地区出现了显著的潜热通量异常,持续时间从11月4日至15日。2种异常的量值都超过了26a的平均值与1.5倍均方差之和,持续时间长,形态孤立,与地质构造相关,有别于气象因素导致的异常。震前气温异常和潜热通量异常都是地震前地下的热量增加导致的不同表现形式,在水体分布较广的区域大多表现为潜热通量异常,而在水体较少的区域则表现为气温异常     

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。