地震电磁辐射前兆不同步现象物理机制的实验研究

为了研究地震电磁辐射前兆信号不同步现象的物理机制,我们对岩样施加双轴压力,使岩样产生剪切破裂和摩擦滑动,以模拟地震孕震区构造断裂带的活动．在断裂缝周围放置各类频率的天线,采用自动快速连续观测系统,记录各类岩样在剪切破裂和滑动摩擦过程中不同方位、不同频率的电磁辐射和声发射信号． 实验结果表明: ① 岩样在双轴压力作用下发生剪切破裂和滑动摩擦过程中出现大量的电磁信号,信号的频率从几百赫兹~几千赫兹;② 不同方位、不同频率的天线接收的信号到时不同步、信号幅度也有差异,位于裂缝处的天线接收的信号最大;③ 电信号和磁信号不同步出现,其中电信号出现的频率次数多,而且幅度大． 笔者认为,产生电信号（E）和磁信号（M）的机理不同．岩样内部的电信号是由于岩石晶体的压电效应和破裂的新生表面的净电荷产生的,而磁信号是岩石带电碎片的高速运动和岩石破裂时向外发射电子激励周围空气电离产生．分析几次中强地震的电磁前兆信号,也存在电和磁信号的不同步现象,而且电信号早于磁信号．如果同一个台站同时观测电场（地下）和磁场（大气）,能有效提高地震预报的效能．      

一种频率较低的ULF磁扰是地震前兆吗?

北京白家疃台的ULF磁感应仪投入运行以来，经常观测到一种频率比较低的ULF磁场扰动信号，其幅度和周期均随时间变化．由于不同于各种人为电磁源引起的干扰，所以，常常把它作为一种ULF地震电磁发射前兆．然而和磁照图的对比分析表明，这种磁扰信号都出现在磁暴发生期间，而且没有发现观测到这类信号没有磁暴的情形．因而，在目前的认识水平上尚不能把它作为一种ULF地震电磁发射前兆来看待．这种信号的主要特征是:在磁暴期间间断性地出现，每段信号出现的持续时间、信号段出现的频次和扰动幅度与磁暴的类型和磁暴的大小有关系．扰动的波形特征也与磁暴的类型有关．SC型磁暴与GC型磁暴相比，ULF磁扰的幅度较大，持续时间较长；K指数较大的磁暴期间出现的ULF磁扰比K指数较小的磁暴期间的幅度大、频次高、持续时间长，并且扰动信号的频率多变．ULF磁感应仪上的这种暴间磁扰的起始时间及最强信号出现的时段与磁照图上的磁暴的起始时间和最强信号出现的时段相比，不一致的居多数，相同的只有44%左右．扰动信号的周期从几秒到几百秒不等，强度一般介于0.04～8 nT之间．根据对上述信号的功率谱分析，ULF暴间磁扰的优势频率约为0.06 Hz，而且谐波上也有相当的能量分配.      

一种可能的地震ULF电磁发射现象<

通过对发生在北京附近的两次地震之前，在几个台站上观测到的ULF电磁发射异常分析，并与亚美尼亚等地震前观测到的ULF电磁发射信号的横向比较，提出了一种可能与地震有关的电磁发射现象．它的主要特征是:① 异常扰动在地震前若干天内间歇性地出现，频率明显地高于ULF频段的暴间磁扰和地磁脉动的频率，至少不低于1 Hz；② 同一地震同一观测点的同类仪器，包括观测磁场分量的和电场分量的仪器都同时观测到了类似的异常信号；③ 同一地震距震中较近的台站与较远的台站相比，出现异常的时间较早，频率也较高；④ 异常信号的大小可能与地震的大小有关．较强的地震发射的电磁信号较强，并且信号强度在不同频率范围内的分配可能不同；⑤ 在地震之前能够观测到ULF电磁异常发射的地震似乎有一个震级阈值，如果较小的地震也有电磁发射的话，现有仪器的灵敏度可能还观测不到．      

与地壳活动有关的ULF地磁变化：RIKEN-NASDA项目概要和最新结果

尽管地震短临预报极其重要，并且经过了人们多年的努力，但它仍是目前未能解决的问题。近年来，与地震相关的电磁现象被认为是解决地震短临预报的有效途径之一。现在已经积累了大量的地震电磁前兆信号的震例，这些信号分布在很宽的频带范围(DC-VHF)内，其中ULF地磁变化是最有希望的地磁前兆之一。通过监测ULF地磁变化，有望实现地震短临预报。本文将阐述从ULF电磁信号中提取震磁异常变化的方法。     

伴随岩石破裂的VLF，MF，HF和VHF电磁辐射特性的实验研究.

许多国内外学者观测到伴随岩石破裂的电磁辐射现象，但实验结果不能解释实际观测记录的不同步现象，即有的台有异常，有的台没有异常；同一个观测台不同频段的信号也不同时出现．给地震预报工作带来不少困难．本实验结果可以解释不同步现象．实验采用单轴加压岩样直至破裂．不同频段的天线安置在远离岩样2 m的不同方位上．采用14道磁带机同步记录岩样破裂全过程的电磁信号． 实验结果表明:① 岩样在主破裂过程中，4种频段都记录到了信号，但不同频率出现的时间有时不同步；② 主破裂发生时刻电磁辐射强度最大，但不同方位信号的强度不同.      

地磁ULF前兆信息研究简述

地震前ULF（Ultra Low Frequency：超低频信号,频段为0．005～10Hz,国内俗称电磁波）电磁异常信号是近年国际研究的热点。本文阐述了国际上典型震例前观测到的ULF异常信号的表现形式、目前采用的一些数据处理方法以及震前ULF信号可能的产生机制,以供相关学者参考。     

伴随岩石破裂的VLF，MF，HF和VHF电磁辐射特性的实验研究

许多国内外学者观测到伴随岩石破裂的电磁辐射现象，但实验结果不能解释实际观测记录的不同步现象，即有的台有异常，有的台没有异常；同一个观测台不同频段的信号也不同时出现．给地震预报工作带来不少困难．本实验结果可以解释不同步现象．实验采用单轴加压岩样直至破裂．不同频段的天线安置在远离岩样２ｍ的不同方位上．采用１４道磁带机同步记录岩样破裂全过程的电磁信号．实验结果表明：①岩样在主破裂过程中，４种频段都记录到了信号，但不同频率出现的时间有时不同步；②主破裂发生时刻电磁辐射强度最大，但不同方位信号的强度不同     

岩石破裂过程中超长波段的电、磁信号和声发射的实验研究.

在单轴压力下对辉长岩、大理岩等岩石破裂过程中产生的电、磁、声信号作了实验研究。实验分干、湿两种情况进行, 测试系统的频响范围为超低频。主要结果是:获得了岩样从受压到解体过程中, 在0-20kHz频段内的电磁辐射和声发射信号的原始波形;岩石破裂过程中电磁信号的辐射强度与岩石的岩性、含水量、破裂强度、加载率和破裂状态有关;岩石破裂过程中的电磁辐射率和声发射率有关系, 它们的最大值在时间上相对应的约占70%,而且电磁辐射信号比声发射信号发育, 持续时间也较长;实验中以铜板天线为接收传感器的电磁信号的主能潜在6kHz以下, 而以电感线圈为接收传感器的电磁信号主能谱在10kHz左右, 声发射的主能谱在3kHz以下;声发射信号出现之前有明显的电磁信号。由于岩石在破裂过程中辐射的电磁信号与声发射有较好的对应关系, 因此可以认为, 岩石破裂实验中获得的电磁辐射信号与岩石破裂有密切的关系。所以, 地震前观测到的电磁辐射异常主要是由岩石的破裂引起的。至于实验中在声发射之前出现的电磁信号, 则可能与压电、压磁效应有关。      

岩石破裂过程中的超低频电磁异常

震前电磁场和大地自电位的异常是重要的地震前兆现象．在零磁空间对超低频段的磁场和自电位的变化进行了岩石破裂的实验研究，细致地揭示出电场、磁场出现异常变化的全过程，对深入认识超低频电磁信号的微观机理具有重要的意义．实验发现，岩石受力后应变、电位和磁场的缓慢变化在空间分布上是首先在近破裂源处出现，继而随裂纹的发展而改变位置；在时间序列上先出现自电位异常，然后是超低频磁场的变化；在异常形态上，超低频电磁信号呈现出早期、中期、晚期3个阶段的明显差异．研究表明，岩石微破裂引起裂隙尖端处的电荷分离. 静电荷在局部区域的积累和运移，导致了自电位的脉冲状变化；而在主破裂阶段，积累电荷的急速运动形成瞬间电流，激发了脉冲式的磁场异常．本文详细介绍了这一综合实验的技术步骤和观测结果，并对地震电磁前兆的微观机理进行了探讨．      

地震"ULF"电磁扰动接收原理及异常特征

经过多年辛勤的努力,地震预报取得了一定的进展,但具有实际意义的短临预报还有待解决。与地震相关的电磁异常现象近来被认为是一种有希望解决地震短临预报的有效方法。在宽频范围内已经积累了前兆信号事件,ULF现象是其中有效的方法之一,短期预报很有希望通过ULF方法来实现。本文主要介绍探测ULF电磁扰动方法的接收原理和异常特征。     

国内外防灾减灾科技应用的思考

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一,依靠科技进步来提高全国防灾减灾的综合能力已成为防灾减灾工作的重要内容之一。介绍了国内外防灾减灾领域科技应用与建设的现状,讨论了我国在这方面存在的主要问题;总结了国内外防灾减灾领域科技支撑建设的经验与启示,提出了增强我国防灾减灾领域科技应用能力的措施及建议。     

新疆地震宏观测报日常管理与应用系统的设计与实现

新疆地震宏观测报日常管理与应用系统利用WebGIS技术和.NET架构,采用SQL Server2000数据库、SharpMap开源GIS引擎、C#、ASP.NET、JavaScript软件组合开发的管理应用系统,能够增强群测群防能力,丰富“三网一员”工作内容,为地震短临预报提供快速、准确的信息.     

新形势下地震监测预报发展的思考

本文从我国30多年地震监测预报历程、今后监测预报的发展方向以及改进监测预报管理工作等方面简明扼要地阐明了在新形式下如何推进地震监测预报发展的思考,文中所讨论的问题及新思维、新观点,相信对广大读者会带来更多的启迪,以此促进防震减灾事业的不断发展。     

On the nature,formation and diversity of particulate coherent structures in microgravity conditions and their relevance to materials science and problems of astrophysical interest

Different phenomena related to the spontaneous accumulation of solid particles dispersed in a fluid medium in microgravity conditions are discussed, with an emphasis on recent discoveries and potential links with the general field of astrophysical fluid-dynamics on the one hand, and with terrestrial applications in the field of materials science on the other hand. With special attention to the typical physical forces at play in such an environment, namely, surface-tension gradients, oscillatory residual gravity components, inertial disturbances and forces of an electrostatic nature, specific experimental and numerical examples are presented to provide inputs for an increased understanding of the underlying cause-and-effect relationships. Studying these systems can be seen as a matter of understanding how macroscopic scenarios arise from the cooperative behaviour of sub-parts or competing mechanisms (nonlinearities and interdependencies on various spatial and temporal scales). Through a critical assessment of the properties displayed by the resulting structures (which appear in the form of one-dimensional circuits formed by aligned particles, planar accumulation surfaces, three-dimensional compact structures resembling “quadrics”, micro-crystallites or fractal aggregates), we discuss a possible classification of the related particle attractors in the space of parameters according to the prevailing effect.     

GQF型桥梁伸缩装置的设计与施工

介绍了各种跨径所适应的不同伸缩装置的构造及特点,桥梁伸缩装置设计施工的基本要求,简要介绍了桥梁伸缩装置计算方法及选型原则,着重介绍了GQF（交通行业标准代号）型桥梁伸缩装置施工工艺,供从事桥梁设计及施工工作的技术人员参考。     

Progress in Earthquake Science and Technology in China: Review and Prospects (I)

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｋｎｏｗｎｔｈａｔＣｈｉｎａｉｓａｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｐｒｏｎｅｃｏｕｎｔｒｙｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄａｎｄｉｓａｌｓｏａｃｏｕｎｔｒｙｓｕｆｆｅｒｉｎｇｍｏｓｔｓｅｖｅｒｅｓｅｉｓｍｉｃｃａｌａｍｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ .Ｃｈｉｎａ’ｓｔｅｒｒｉｔｏｒｙｏｃｃｕｐｉｅｓａｂｏｕｔ 1 1 4ｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｃｏｎｔｉ ｎｅｎｔａｌａｒｅａ ,ｗｈｉｌｅａｂｏｕｔ 1 3ｏｆｇｌｏｂａｌＭ≥ 7.0ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎＣｈ…     

防震减灾 造福人民——谈山西大同县的防震减灾工作

文章从深化认识、领导重视、强化宣传地震知识、科学测报、加强督查五方面论述了山西大同县的防震减灾工作。认识到,只有做好防震减灾工作才能减轻地震灾害,确保人民生命财产的安全。     

青年地震工作者在2008年汶川8.0级地震后科技支撑工作中的作用——对青年科技人员教育和培训的评估和讨论

2008年5月12日汶川8.0级地震发生后,地震科技工作者立即投入到震后应急救援、现场余震监测、灾害评估、地震机理研究、震情趋势判定和现场科学考察中。其中,中国地震局地球物理研究所青年专家在地震精定位、震源机制及数字化地震参数计算、震源破裂过程、地震灾区区划图编制、余震破坏影响范围确定、地震社会学分析与应用等方面发挥了重要作用。截止到2008年12月,研究所40岁以下科技人员在各种科研刊物上发表了SCI、EI文章就有10余篇,参加现场工作人员41人次。青年科技人员能够迅速投入到震后科技支撑工作中,得益于研究所平时对青年科技人员教育和培训工作的重视,本文对此进行了评估和讨论。