定点倾斜观测映震能力综述

搜集整理了我国定点倾斜观测近30年来已发表的观测成果,归纳出常用的倾斜资料处理方法,通过统计在历次地震发生前、震中附近一定范围内的定点倾斜观测是否出现异常以及震前异常的幅度,得到了倾斜前兆异常量级、倾斜异常与震中和震级的统计关系,对倾斜台网未来的发展和台网布局具有一定的参考意义.     

中国大陆强震前的电离层异常特征

利用中国地壳运动观测网络的GPS观测数据,获取2000~2019年中国大陆63次强震（MS≥6.0）前的电离层垂直总电子含量VTEC的时空分布。通过分析震前20 d内的电离层日-日变化,发现有58次地震在震前10 d内于震中附近出现明显的电离层异常。通过分析这些电离层异常期间的日-地空间环境,并结合电离层异常的时空分布特征,认为其中的44次地震前的电离层异常可能是由地震孕育活动引起的,这些异常可视为地震的短临前兆。     

若羌6．6级地震形变前兆异常的对比观测研究

研究了１９９３年若羌６．６级地震前库尔勒地震台多种形变（应力、应变）对比观测资料，结果表明，前期异常始于１９９０年底，主体异常始于１９９３年２月，震前２─４个月是异常发展的高潮期。各手段观测到的异常彼此呼应，相互印证；起始和转折变化时间，或同步一致，或相继跟随；它们的异常幅度（量级）相差较大，在１０－６─１０－４之间；异常形态各有特点，而又不无相似。朝向震中的应变观测元件异常最明显，而倾斜矢量异常方向都背向震中。     

强震前短水准异常的模糊识别及其特性分析

本文利用模糊模式识别的直接方法处理了1975年海城7.3级地震,1976年唐山7.8级地震和1989年大同6.1级地震前震中及其周围地区的短水准观测资料,取得了较好的效果。该方法具有排除干扰和提取地震异常的功能,且物理意义清楚,计算简便,可以作为观测数据处理的一种常用方法。用模糊识别对唐山和大同地震前短水准异常分析后,发现震中位于高异常从属度区附近,且前兆异常的出现与地震活动异常有良好的相关性,震前还有明显的异常频次峰值。     

新疆乌什6.4级地震形变(应变)异常特征

根据乌什6.4级地震后一年多的前兆观测资料,对这次地震前作者据以预报的前兆异常进行了震后检验。结合一些新获得的资料,重点分析了这次地震的形变-应变异常特征。结果表明,其异常具有多样性、同步性、瞬态性、转折性、波动性以及单方向等特点。 作者认为,在震中附近有可能观测到6级以上强震的1×10~(-4)量级的最大应变异常。并对最大异常置级的可靠性以及异常持续时间与震级的关系进行了讨论。     

潮汐形变资料中地震前兆信息的识别与提取

将小波变换的多分辨率分析引入潮汐形变资料处理中，对近年来云南地区的3次强震前的潮汐形变观测资料进行了处理与分析，发现在地震前2～5个月，震中附近的形变台站都接收到一个频段相同的异常信号，且它们之间是相关的，相关系数达80％以上，由此可以确定信号是由同一个源发出来的。出现在多个台站的相同频段的异常信号很可能就是我们想要得到的地震前兆信息。     

硐体应变映震能力综述

搜集整理了我国硐体应变观测二十多年来已发表的观测成果,归纳出常用的硐体应变资料处理方法.通过统计在历次地震发生前震中附近一定范围内硐体应变观测是否出现异常,得到了其异常与震中及震级的统计关系.     

玉树7.1级地震前后电磁辐射小波变换分析

基于电磁辐射数据的小波变换理论,对青海玉树7.1级地震前后四川都江堰、剑阁、江油及郑州二砂电磁波台站的观测数据进行了小波分析,研究发现玉树地震前有异常信息存在,表现为：地震前电磁辐射异常信号低频部分出现的时间较早;距震中较近的台站,异常信息出现的频率段较高;距震中稍远的台站,异常信息的频率段较低;震中距越大,异常出现的时间越晚。     

平果4.5级地震前MODIS卫星热红外异常分析

收集2012-12～2013-03 广西平果Ms4.5地震震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料,经去云等数据处理,选取观测质量最佳的北京时间凌晨5：00～7:00之间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）在平果Ms4.5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,震前7 d异常增温幅度达到峰值,震后温度逐步降低。2）与地形地貌、季节性气候等非构造因子相关分析表明,平果Ms4.5地震反映出震前构造“增温”信息。3）异常升温由震中沿北西向发育,与此次平果地震北西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,认为此次平果Ms4.5地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。 
〖HT5”H〗关键词〖HT5”K〗： 平果Ms4.5地震| 地表温度| 地形地貌| 季节变化| 前兆异常     

南北地震带地磁加卸载响应比应用研究

强震前孕震体环境由于应力变化引起介质电导率等电磁性质的改变,区域地磁场垂直分量日变曲线会出现相位和幅度变化,地磁加卸载响应比是识别幅度异常的有效方法。计算了南北地震带及邻区18个显著地震事件前震中周边地磁台站垂直分量加卸载响应比,分析了地震前后地磁加卸载响应比时空分布特征及产生机理。研究结果显示:①在排除空间天气、台站周边观测环境、仪器及监测系统等因素的前提条件下,部分中强地震前,地磁加卸载响应比出现异常,占比44.4%。②地磁加卸载响应比阈值受纬度影响,同经度条件下,纬度越大、阈值越小;经过反复调试与对比,计算结果显示南北地震带北段响应比阈值为3.0、南段及西南地区为3.1。③一般情况下,异常出现后6个月内,发生中强以上地震,异常台站数量越多,对应的地震震级越大;中强地震震中位于阈值线附近可能性较大。      

汶川大地震前后地磁Z分量的近似熵变化

选取距汶川地震震中较近的4个地磁台(成都台(CDP)、重庆台(COQ)、西昌台(XIC)、汉中台(HZH))5a的数据,在时序上分段计算2007-07~2012-06地磁Z分量的近似熵。结果表明,4个台近似熵的变化显示出年变曲线,但在变化幅度上差异较大。距震中最近的成都地磁台Z分量的近似熵在震前和震后4a变化幅度异常大,重庆台次之,而其他2个台同一时段幅度差异相对较小。这种明显变化可能与汶川地震的孕育过程相关联。     

乌什台两次地震钻孔应变异常的对比研究

2003年2月24日至12月1日先后在伽师和昭苏县境内发生了Ms6．8与Ms6．0两次地震,新疆乌什台距两次地震震中200多千米,震前钻孔应变仪均记录到异常。其异常的不同点是;伽师地震前有趋势异常,昭苏地震前则无;伽师地震的应变异常量级大于昭苏地震异常一个数量级;伽师地震异常类型齐全（趋势、短期、临震异常、指数型异常）,昭苏地震只有短期和临震异常。其异常的相同点是：短期异常形态、应变性质、异常出现时间基本相当;临震异常的出现时间及波动性基本相同。     

结合PCA和滑动时窗的电离层异常探测方法研究

针对主成分分析（PCA）方法探测电离层异常时探测范围有限且无法区分正负扰动的问题,提出一种结合PCA和滑动时窗的探测方法,并以3次强震为例检测其异常探测能力。结果显示,PCA-滑动时窗方法同时具备了2种方法的探测优势,相较于滑动时窗法,其探测结果更加直观、简明,且不易受空间环境影响,有相对更高的异常探测置信度和可靠度;相较于PCA方法,其能更好地用于长时间时空异常探测,并准确区分出正负异常。另外,通过进一步分析2020年瓦哈卡地震后发现,电离层在震前11~13 d、9 d及4~6 d出现明显异常,且异常位于震中偏南区域。综合4次地震可知,异常主要出现在震中偏南方向,大多呈共轭结构。     

2016-12-25智利MW7.6地震震前电离层TEC异常探测

使用IGS发布的GIM数据,利用奇异谱(singular spectrum analysis, SSA)和四分位距法(inter quartile range, IQR)对2016-12-25智利MW7.6地震进行震前电离层异常探测。 研究表明,2种方法探测到的电离层主要异常特征基本一致,在震前4 d和震前7 d分别探测到明显的正异常和负异常,电离层异常自东向西移动,峰值点出现在震中附近,且震前4 d共轭区域出现明显的电离层正异常变化。相较于IQR探测,SSA探测突出了电离层主要的异常时间段和空间异常特征,但幅度和范围偏小,两者互为补充,可以探测出更加明显的地震电离层异常效应特征。由于距发震时间较短,在排除外界环境干扰因素后,认为此次电离层异常可能由智利地震引起。
     

张北6.2级地震的连续形变前兆异常时空特征

采用首都圈连续形变观测网内倾斜及应变的观测资料,对张北地震的前兆异常及其特征进行了分析研究,得到如下结果:震前1年半到两年(即1996年)在这一地区存在较大区域的连续形变异常;在这种中长异常背景的基础上,倾斜、应变观测结果再次出现新一轮异常,并且新的异常在观测地点和时间上一致,异常点相对于中长期时的空间范围缩小,向震中区集中(约200 km范围内).新一轮异常从其中最早的异常开始到地震发生在1年以内,并且随发震时间的逼近,不同观测项目和不同观测方向的各种参量的异常表现更为一致和显著,其中以离震中最近的张家口的异常变化最为突出.     

基于GPS电离层层析技术的地震电离层异常研究

采用电离层层析成像技术（CIT）研究日本、苏门答腊岛、中国台湾、新疆地区上空不同震级地震前后的电离层三维分布。利用异常探测方法对反演出的电子密度值进行探测并用统计学方法统计地震电离层异常规律,结论如下： 1）在地震前几天或者前几个小时出现电离层明显异常,尤其是在地震前1～2 d震中附近,排除太阳活动和地球磁场影响,初步认为该异常与地震有关|2)电离层电子密度出现异常区域一般涵盖震中区域,与震中位置有少量偏移,而且离震中区域越近,电离层异常变化越大|3)未发现正、负异常的比例与地震之间有明确的对应关系。     

利用张衡一号卫星电场数据研究吉林松原、河北唐山MS5.1地震前后空间电场时空演化特征

利用我国第一颗电磁监测试验卫星张衡一号电场探测仪（EFD）载荷记录到的ULF/ELF频段电场功率谱密度（PSD）数据,限制Dst≥－30 nT和K_p＜3排除空间磁环境扰动后,分4个频段对2020年唐山古冶M_S5.1地震和2019年吉林松原M_S5.1地震前后空间电场时空演化特征进行研究。结果发现,2020年唐山古冶M_S5.1地震4个频段扰动幅度均显示出震前先抬升至最高点超过2倍均方差,而后在下降过程中发震,震后恢复的规律,且第2频段异常尤为明显;4个频段扰动幅度时间序列特征相似,且震前均超过2倍均方差。2019年吉林松原M_S5.1地震不同频段的扰动幅度时间序列特征不同,仅有第2频段超过2倍均方差。2次地震均在第2频段（371~879 Hz）出现震前异常扰动,认为该频段是地震异常提取的优势频段。     

基于GRACE RL05数据探测苏门答腊Mw8.6地震的同震和震后形变

利用美国德克萨斯大学空间研究中心（UTCSR）最新发布的GRACE卫星RL05月重力场模型数据,采用去相关和300 km半径的高斯平滑滤波,提取出2012年苏门答腊MW8.6地震的同震和震后形变,并利用最小二乘拟合方法计算了地震前后震中附近区域的形变率。结果表明,GRACE卫星观测到的同震形变约为-8~14 cm,震前和震后震中附近区域的形变率分别为1~4 cm/a和-1~-3 cm/a。     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征;3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

湖北襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪映震特征研究

通过台站地质观测环境及自检曲线分析可知,襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪地质观测环境良好、观测数据质量较高,有利于地形变观测和地震异常信息提取。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪的映震效果受震级和震中距控制,在震前、同震、震后异常响应上表现出不同的特征。对于特大远震而言,钻孔应变仪四分量会同时形成大幅同震突跳变化,并且在震前和震后常表现为噪声变大或畸变。钻孔应变仪多次记录到震中距100~200 km的近震弱震,同震响应均表现为小幅突跳。襄樊YRY-4分量式钻孔应变仪记录到2018-09-08湖北襄阳襄城M2.5级地震,该地震为地方震且震源较浅,同震响应表现为大幅向上阶变,并且在震前4个分量几乎同步记录到2次小幅突跳异常。