智利地震前DEMETER卫星对空间高能粒子的观测

在地震的孕育或发生期间,地球内部岩石圈的活动可能会发出电磁辐射,引起空间电磁扰动,并通过波粒相互作用引起高能电子的投掷角散射,导致高能电子的沉降.本文基于法国DEMETER卫星的观测数据,研究了智利周围区域在智利地震期间空间高能电子的通量、能谱的分布及演化,发现在智利地震发生前第11天和12天,在以震中为中心,经度跨度10°,在DEMETER卫星轨道高度上L跨度0.1的区域内,有超出背景4到6倍的高能带电粒子暴的出现,期间在其北半球磁镜像区域也观测到了显著的电子通量涨高.粒子暴对应的能谱与2010年前三个月的平均能谱存在较大差异.同时观测到在出现粒子暴的两条轨道上VLF(Very Low Frequency,甚低频)电场频谱分别在300 Hz以下以及13~20 kHz的频段存在显著增强,此扰动在时间和地理位置上与高能粒子暴是一致的.基于回旋共振耦合作用的准线性扩散理论,本文对所观测事例的电子能量与电磁场扰动频率做了分析计算.观测数据和理论计算有较好的一致性,表明该粒子暴源自ICE(Instrument Champ Electrique,电磁探测器)观测到的空间电磁扰动,这是典型的空间波粒耦合事例.进一步分析排除了可能引起粒子暴和VLF电场扰动的环境因素,本文认为本次粒子暴和电场扰动的观测可能与智利地震的震前地壳活动存在一定关联.     

资源一号卫星星内粒子探测器与神舟二号X射线探测器对高能电子探测的比较分析

利用资源一号卫星和神舟二号留轨舱上搭载的高能粒子探测设备对2001年2～6月同一时段内的资料进行了对比分析. 神舟二号飞船X射线探测器的观测结果反映的空间高能电子的分布, 表明在400km的较低高度上, 地理纬度40°附近以及SAA地区也可以观测到数百keV的高能电子. 资源一号卫星的探测结果显示了在800km高度附近, 同一时段内若干兆电子伏特的高能电子的全球分布. 后者出现的最低地理纬度和相应的经度位置则和前者是一致的, 说明两个高度上高能粒子的分布仍然都受地磁场控制, 粒子主要来源于地球辐射带. 资源一号卫星高能粒子探测器的能挡与神舟二号飞船X射线探测器的能挡不同, 彼此可以较好地补充. 但由于神舟二号轨道倾角较低, 全面的对比也受到一定的局限, 在进一步深入分析现有资料的同时, 可以在本文基础上设计更好的联合探测方案.     

高能离子束流引起低频电磁波动的特性

理论和数值模拟研究了日冕区高速低密离子束流与等离子体相互作用产生的低频电磁波动特征. 结果表明,在线性阶段,系统波动主要表现为短波长的非共振模的激发;在非线性阶段,长波模占优,短波长波逐渐衰减,此时系统波动表现为具有Alfvén波动特征,波的能谱为双幂律谱. 这些结果可用来解释太阳风中的Alfvén湍动现象.     

地球自转对强震震中附近中小地震的影响

论述2008年5月12日四川汶川Ms8.0地震和2010年4月14日青海玉树Ms7.1地震前震中附近中小地震和地球自转季节性变化的关系,介绍1970年以来中国大陆其他14例M≥7.0地震震例.研究发现,在强震前几年时间内,震中附近地区的中小地震有偏向发生于地球自转速率季节性变化加速或者减速某一阶段的现象.该结果对深入认识地震与地球自转之间的关系具有一定启示意义,对地震预测具有一定指导意义.     

地震预警系统中进一步提高三台震中定位精度的方法研究

针对基于3个台站Pg震相进行震中定位时有时存在误差较大、不稳定等现象,通过分析区域速度模型差异、台站的几何分布对震中定位精度的影响,结合山东虚拟测震台网,给出了接近实际的直达Pg波视速度结构,提出了三台震中定位的综合解决方案。对2009~2013年山东虚拟测震台网内1 555次地震的震中定位结果表明,应用三台定位方法得到的震中定位误差平均为8.7 km(与台网定位结果相比),提高了震中定位的精度,减少了震中不能确定的概率。     

高能离子束流引起低频电磁波动的特性

理论和数值模拟研究了日冕区高速低密离子束流与等离子体相互作用产生的低频电磁波动特征. 结果表明,在线性阶段,系统波动主要表现为短波长的非共振模的激发;在非线性阶段,长波模占优,短波长波逐渐衰减,此时系统波动表现为具有Alfvén波动特征,波的能谱为双幂律谱. 这些结果可用来解释太阳风中的Alfvén湍动现象.     

哨声模波对高能电子槽区和外辐射带的调节作用

本文利用磁层哨声模嘶声和合声波的幅度分布模型、近赤道背景电子(能量在eV量级)的数密度分布模型和IGRF10磁场模型建立了一个高能电子(能量大于50 keV)准线性扩散模型.模型的数值结果表明,在不同的地磁条件下,等离子体层顶位置的变化改变了磁层背景电子数密度的空间分布,从而改变了哨声模嘶声对高能电子有效的投掷角扩散（损失）区域,同时也改变了哨声模合声波对高能电子有效的动量扩散（加速）区域.哨声模嘶声对电子投掷角扩散区域的变化和RRES卫星探测到的高能电子的槽区变化是一致的,而合声波对电子的动量扩散区域的变化和卫星探测到外辐射带的变化相同.这种对应关系说明：在不同的地磁条件下,哨声模波对高能电子扩散区域的变化是造成高能电子槽区和外辐射带的空间位置和大小变化的一个重要因素.在一些强磁暴期间,由于嘶声对部分能量范围电子的投掷角扩散作用消失,这些电子的槽区也随之消失,从而使内外辐射带连接在一起.     

唐山7.8级地震前的震中迁移与远台前兆的关系

以震中迁移始发点的前兆讨论了唐山7.8级地震震中位置的预测,并以此为例分析了汶川8级地震和芦山7级地震的前兆问题。另外,从震中迁移延长线上的前兆来讨论了唐山大震的发生时间。     

二十世纪以来中国西部和邻区的大地震活动与地球自转的关系

中国西部及周邻地区大震活动与地球自转速率变化有一定关系,尤其是8级以上特大地震与地球自转变化的加速期关系更为密切。中国西部及其邻区76％的地震发生在地球自转速率变化的相对加速期。本文通过地震活动与地球自转变化的关系,对帕米尔-杭爱山地区本世纪末至二十一世纪初的地震危险性作了趋势性估计。     

VAN震电信号（SES）和地震参数间的某种关系

研究了希腊西部1983年1月1日至1994年12月31日期问SES(VAN法的震电信号)的特征与地震参数间的可能相关。在这一期问,约阿尼纳(IOA)和皮尔戈斯(PIR)VAN台站的所谓选择性图地区,总共有55次mb≥5．0的地震。对其中的29次地震获得了矩心矩张量解;在IOA台18次地震之前有震电信号,而在PIR台则有11次。这些地震没有1次在发生之前在2个台站同时都有震电信号。本文的主要结果如下：(1)在IOA台站震电信号矢量的方向与所预报地震的震源位置有关,尽管邻近的地震经常有矢量方向不同的震电信号。(2)在10A台29次地震中的9次逆冲型地震都观测到了震电信号,但它们的矢量方向不是唯一的。(3)在PIR台观测到的凯法利尼亚至伯罗奔尼撒以西地区震前有震电信号的11次地震具有法向分量度不同的走滑型。这些地震在PIR台震电信号的矢量方向主要是向西的。(4)1987年年底上述地区的震源机制从主要为走滑型变为逆冲型,这与敏感地点从PIR台转移到IOA台一致,说明震源机制与VAN台站的选择性特征间可能相关。     

水库地震与地质构造的关系

许多实例表明,水库地震与地质构造有十分密切的关系。本文根据一些实际资料着重讨论了水库地震与活动性强烈的大地构造区、断裂带、断块间差异运动之间的关系     

利用现代小地震分布研究1861年辽宁普兰店东6级地震的震中位置和发震构造

1861年7月19日发生在辽宁省普兰店东的6级地震在不同目录及研究中给出的震中位置有很大差异。总结以往对此次地震震中位置的研究,大致涉及4个不同地点。本文对分布在该区的现代小震进行重新定位,结果表明,小震活动在普兰店以东地区形成明显的北西向优势分布。综合分析1861年普兰店东6级地震的主要破裂方向为北西向,受北东向金州断裂北西向普兰店长海断裂的双重控制。     

近200年来全球地震活动与月相及地球自公转的关系分析

对1811-2008年近200年来全球地震活动与月相、日地距离、地球自转速度这三个天文因素的统计分析表明,月相不论与全球地震还是全球大地震之间似乎无统计关系,全球地震的发生与日地距离似乎无统计关系。本文还进一步对全球M≥7．5的大地震进行了统计,结果表明M≥7．5的大地震与地球处于近日点似乎有一定的关系,但关系不太明显。全球除了8．0〉M≥7．0的地震基本上符合发震的自然概率外,在M≥9．0、9．0〉M≥8．0、6．0〉M≥5．0、4．0〉M≥3．0这些震级段地震发生的机率在地球自转减速期比较小,在地球自转加速期发生的机率比较大,似乎地球自转速度的变化对全球地震活动有一定的促发作用,但不明显。     

初探干旱与地震发生的关系

本文讨论了云南省大理地震区干旱与地震发生的关系,在此基础上建立了一些统计相关方程,并将其应用于地震预报。     

墨西哥下加利福尼亚地震前后的CO异常

地震是地球系统复杂变化过程中的一种突变现象,具有高度的复杂性和不确定性.在大地震前后的活动断裂带常会有大量地下气体(Rn、Hg、 CO2、 CH4、CO、H2O、He、H2、O2等)向上逸出到大气中,引起大气中气体组分和浓度的变化.     

初探干旱与地震发生的关系

本文讨论了云南省大理地震区干旱与地震发生的关系,在此基础上建立了一些统计相关方程,并将其应用于地震预报。     

我国近海地震活动特征及其与地球物理场的关系

对我国近海海域有历史记载以来的地震的震级、震中参数进行了整理分析,并分析了各海域地震活动的时、空分布规律,根据历史地震资料,确定海域受历史地震影响的最大影响烈度,然后初步分析了地震活动与现代构造应力场、地球物理场的关系.研究发现:(1)近海海域历史地震资料的精度较低,中强地震存在明显的遗漏.(2)渤海、台湾海峡、南海北部地震活动性较强,黄海次之,东海最弱.(3)近海海域的震害主要来自海域地震和近岸陆地强震的影响,影响强弱依次为:渤海、黄海、东南沿海、东海.(4)现代构造应力场以水平向构造应力场作用下的走滑运动为主,最大主应力方向受印度板决和太平洋板块、菲律宾海板块的俯冲挤压方向影响.(5)海域地球物理场,特别是布格重力异常、地壳厚度分布与强震构造带的空间分布关系的相关性较好.本文的研究结果可为我国海域及滨海重要工程的抗震设防、海域地震危险性区划提供一定的基础.     

2004年印尼苏门答腊MW9.0地震前地震活动增强现象及其与地球自转的关系

选取2004年12月26日印尼苏门答腊M_W9.0地震的余震分布空间范围为研究区域,该区域位于缅甸小板块中部,纬度范围为2°N~15°N.根据USGS地震目录,研究了2004年印尼苏门答腊M_W9.0地震前地震频次的时空变化,并分析了地震活动与地球自转的关系.结果显示:1)在余震区域范围内,地震频次自2000年开始出现了明显的上升趋势变化,反映了地震活动的增强过程,临近地震发生前,地震频次有一定幅度的回落;2)通过地震频次空间扫描,发现震前在震中附近区域地震活动增强显著;3)在1990~2004年的15年中,单位时间内发生的地震数在地球自转季节性变化减速时段与加速时段之比值r_da在震前出现明显的上升过程:1998年~2002年r_da缓慢上升,2002年底r_da快速上升达最高值,之后,r_da呈现下降趋势,直至苏门答腊M_W9.0地震发生;4)2000年1月~2004年11月间,在纬度1°N~7°N的空间范围内的震中附近地区, 5.5级以上地震都发生在地球自转季节性变化减速时段内;5)地震活动累积年频次相对于其长期平均值的变化量ΔN与地球自转"十年起伏"变化关系表现为地球自转减速时ΔN上升,地震活动增强,加速时ΔN下降,地震活动减弱.这些现象并非偶然,可能预示着地球自转减速与苏门答腊M_W9.0地震之间存在着某种联系,这些结果对地震孕育过程的认识和地震预测研究具有一定的价值.     

地球自转变化与全球地震活动关系的研究

应用天文观测的日长变化序列和全球地震资料,研究了全球地震活动与地球自转十年尺度起伏,以及季节性变化间的关系．结果表明,全球地震活动与地球自转变化在时间尺度上,存在着一定的全局性联系,而在空间尺度上存在着一定的地区性差异．尤其是位于北大陆中纬度地区的欧亚地震带(不含东南亚地区)和下加利福尼亚－阿拉斯加东部地震带的地震,与地球自转变化具有较好的相关性．根据上述联系,天文观测的地球自转资料可以为监测全球地震活动提供一种参考依据．