2018年青海称多MS5.3地震前热红外亮温异常分析及预测回顾

以卫星热红外亮温资料为数据基础,采用小波变换和功率谱估计法,分析2018年称多地震前的热红外亮温异常,并对预测过程进行回顾总结。结果表明：称多地震前的热红外亮温异常演变表现为出现、增强、减弱、消失4个阶段,异常呈条带状分布且与断层走向基本一致,描述异常的一些特征参数均在以往震例研究结果的参考范围内;类比同地区其他震级相当地震的热红外亮温异常情况,发现称多地震前出现的热红外亮温异常可能与其是双震型地震有关;称多地震的预测过程总结为分析-判定-预测-检验4个阶段,可为区域震情判定提供新的经验。     

祁连山地震带中强地震前热红外异常研究

对祁连山地震带1991—2004年间发生的13次中强地震,采用NOAA卫星热红外遥感资料数据库进行地面温度的时空网格化扫描,获得多年连续的热红外时序,研究地震前后的温度演化过程,提取震前地表温度的异常特征。研究结果表明,有38%的地震在震前出现了热红外异常现象,有的表现为温度降低,有的则表现为温度升高,体现了地震诱发因素的复杂性;温度异常幅度均为2~3℃,异常出现的时间均在2个月内;震级越大,异常越明显,但并非所有6级以上地震都比5~6级地震的热红外异常明显。     

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...     

中国西南地区某些地震区强震孕育周期界定

运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论及相关预测方法,界定了中国西南地区某些地震区的强震孕育周期,分析了这些地震区未来地震趋势.结果表明:得荣地震区与小江地震区当前孕育周期还未结束,未来分别有大震与巨震事件发生.鲜水河地震区与中缅边境地震区1已经历一个完整的孕育周期,未来分别有大(巨)震与强震事件发生.昭通地震区已经历一个完整的孕育周期,若2014年鲁甸地震实际震级不小于MS6.1级,则其为第二孕育周期的主震事件.西昌地震区与云龙地震区已经历两个完整的孕育周期,未来分别有大震与强震事件发生.下关-楚雄地震区已经历三个完整的孕育周期,目前处于第四孕育周期主震临震阶段.     

国外某些地震区大地震孕育过程分析(Ⅰ)

在缺失断层资料、无法准确厘定地震区边界的情况下,本文提出了地震区划分的合理性判别原则与"最优地震区"确定方法.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了7个国外地震区强(大、巨)震孕育过程,阐述了该方法的实际操作步骤.震情分析表明:意大利中部地震区和泰缅边境地震区未来有强震发生;海地-多米尼加-波多黎各地震区未来有大震发生;巴基斯坦-阿富汗-伊朗地震区未来将发生MW7.9~8.1级地震;对涉及深源地震的堪察加地震区、南美洲西部地震区和日本地震区,分考虑和不考虑深源地震两种情况,分析了上述三个地震区大(巨)震事件的孕育过程,给出了其未来巨震事件的四要素预测结果.研究表明:考虑深源地震与否,对于孕育周期起点与终点、膨胀点与峰值强度点标志性地震事件的选择、预测临界CBS值以及未来震情的判断都有一定影响,特别是在深源地震本身就是膨胀点或峰值强度点标志性事件的情况下其影响更加显著.因此,对深源地震成因机制的研究有待进一步深入,以期给出其是否参与孕震过程的明确依据.     

2017年西藏米林6.9级地震前的热红外异常分析

以小波变换和功率谱估计为研究方法,使用中国静止气象卫星热红外亮温数据,研究了2017年11月18日西藏米林MS6.9地震前的热辐射情况。结果发现震前4个月出现热红外异常,其后续演化方向与相关区域的断裂走向非常一致。在8月10日左右异常面积达最大,相对功率谱大于6倍的面积约为20万km^2,9月20日左右消失。分析相同频率2016年同期数据,结果显示在震中周围并未出现显著异常。时序曲线分析表明在8月12日相对功率谱达到峰值,为平均值的20倍,98天后米林地震发生;从7月4日到9月7日,地震当年相对功率谱偏离背景值和标准差,持续时间为65天。西藏地区的强震热红外异常表现出与地热资源分布较为一致的特征及特征周期相对较长的特点,为判定西藏地区的震情积累了一些经验。     

浙江省及其邻区红外亮温异常与地震关系

选取2006—2013年的FY2风云2号气象卫星热红外亮温夜间数据,采用相对功率谱法进行全时空分析,获得优势频率和幅值。研究每一个频率点的相对功率谱随时间和空间的变化,与浙江省及其邻区17个ML5.0以上地震的三要素关系进行分析,得到如下结果:9个地震前出现热红外亮温相对功率谱异常,前三个特征周期的对应率比后三个特征周期高;在时间上,异常多出现在震前数日至数月,并且较多发生在异常达到最大值后和异常恢复后,少部分发生在异常达到最大值前;空间上,异常的表现为由弱-强-弱-消失的过程,异常形态多为从零星异常演化成团块状或与断裂带走向较为一致的条带状。异常时间、异常幅度、异常开始到地震发生的时间等特征与地震无明显关系。     

2021年8月26日阿克塞MS5.5地震热红外亮温异常研究

基于相对功率谱方法分析2021年8月26日阿克塞M_S5.5地震前红外亮温相对功率谱时空演化特征。结果表明：阿克塞M_S5.5地震前震中西侧出现明显亮温相对功率谱增强,增强区域沿阿尔金断裂与柴达木北缘断裂分布,持续大约1个月后消失,地震在异常消失8 d后发生。相对功率谱值呈现上升—下降—再上升—再下降的变化过程,地震在功率谱值回落之后发生。根据震例统计结果显示,2008年以来新疆地区共有15次热红外亮温异常,热红外异常出现后3个月内,在异常区周边及附近250 km范围内发生7组M_S≥5.0地震,且异常面积与对应地震震级存在正相关关系。     

近年于田2次7.3级地震热红外异常特征分析

利用热红外遥感数据地震处理软件,对中国静止气象卫星FY2C/2E亮温观测数据进行处理,得到2008年3月21日和2014年2月14日于田2次7.3级地震的热红外异常特征。结果表明,热红外异常特征周期均为64天,震中发生于热异常区边缘和热异常条带交汇部位;2008年地震短临异常显著,2014年地震中短期异常明显;西昆仑和阿尔金断裂带的热异常起伏程度相似,热红外异常可能与断裂活动密切相关。在监测能力弱的地区,开展热红外资料在地震预测应用研究工作,可以弥补地震前兆监测能力弱的问题。     

提取地震热异常信息的功率谱相对变化法及震例分析

本文以静止卫星长波辐射资料为数据源,针对其资料的变化特征,提出了一种地震热异常信息提取的方法,即"功率谱相对变化法".并应用该方法对汶川地震以及有资料覆盖的中国大陆其余5次6.5级以上地震进行了分析研究.结果表明,地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象,特征周期与特征幅值表现为位于潮湿(低海拔)地区的地震特征周期较短,特征幅度峰值较小,而位于较干旱(高海拔)地区的地震特征周期较长,特征幅度峰值较大;这些特征值便于被识别;该信息提取方法可有效应用于地震相关信息的提取和分析中.     

地表热红外辐射的小波分析及其在现今构造活动研究中的意义

地表热红外辐射的影响因素较多,不仅受到构造活动的影响,还受到大气、太阳以及植被等多种因素的干扰.如何排除这些因素的干扰,是热红外遥感用于研究断层活动或者地震活动的难点之一.从频率域看,地表热红外辐射主要存在3种频段：(1)高频, 周期小于1年的天气变化;(2)中频,以1年周期为主的太阳、植被与季节变化; (3)低频,大于1年周期的大气变化的长周期成份,地壳缓慢的运动引起的热辐射变化亦属于长周期变化.本文运用小波理论将地表热红外辐射分解为上述3个频率成份,并结合气象资料和地震活动进行综合分析.结果表明,低频成份的热异常更接近于断层活动所引起的热信息,能为断层或地震活动提供一定的指示信息.低频成份的高温异常区(条带)跟构造特征、地震活动密切相关.     

热红外异常可作为未来强震的前兆手段

卫星热红外图像包含有价值的地震前兆信息。过去的研究得出结论,此类信息仅在地震发生前几天或几十天出现。然而,在我们的研究中,我们观察到热红外前兆与地震发生之间的时间间隔可长达10年。热红外图像还可以同步指示一个区域内不同震中的未来地震的位置。热红外异常区的形状、面积、强度和动态变化是该地区强震前的异常组合。这些未来地震通常位于主要构造带的边缘、端点或角落附近,热红外异常区域的精细构造或周边构造在异常区域起到限制作用。在我们分析的强震中没有任何例外,其中包括2011年日本M_W9地震、2010年玉树M_S7.1地震、2008年汶川M_S8地震以及2004年苏门答腊M_S9地震后的许多其他强震。令人惊讶的是,一些地震可以概述出几个月前观测到的高温区域,如果我们可以通过分析热红外图像粗略定位这些潜在的震中,并将其分析与其他信息结合起来,然后动态监测它们,那么观察地震前兆并预测其地震发生可能会更容易。     

青藏高原东北缘2次地震热红外亮温异常分析

应用静止气象卫星FY-2G的TBB产品为基础数据,针对2017年9月30日四川青川5.4级和2017年10月31日甘肃临潭4.3级地震前后出现在震中区附近的显著热红外异常,运用小波变换和相对功率谱法进行异常提取和资料分析。结果表明:青川地震热红外异常范围主要分布在震中东南区域,震前4个月左右出现功率谱增强现象,持续2个月左右。临潭地震热红外异常范围主要分布在震中的西南方向,震前20 d左右出现异常增强现象,随时间推移,异常范围逐渐向西南扩大,震前14 d异常开始收缩并减弱,异常持续30 d左右。通过对比2次震例,发现热异常特征有许多共同点,其中相同的特征周期可为中强地震前兆特征的归纳提供重要参考信息。     

基于不同时空尺度多源遥感数据的新疆于田地区地震热异常分析

针对2000年以来新疆于田地区5次M_S5.0以上地震,采用MODIS地表温度数据与NOAA卫星长波辐射数据,从不同时间、空间尺度对震前热红外异常特征进行提取和分析。研究结果表明,5次地震的两种数据均提取出明显的热异常,两种数据异常提取结果具有一定的时空关联。基于以上不同时空尺度热红外特征分析结果,总结提出了一种多时空尺度的异常判别方法。基于该方法对于田及周边地区2018—2020年连续3年的热红外数据进行扫描,开展M_S5.0以上地震热红外异常的回溯性检验应用,共检验出19次异常,其中12次对应地震发生,7次错报,此外有7次漏报。通过不同时空尺度多源遥感数据对震前热红外异常特征进行综合提取,能够减轻环境因素干扰,提取出有效的热异常特征。以上研究结果可为多时空尺度地震热红外异常判别提供支撑。     

2017年7月23日吉林松原MS4.9地震热红外异常研究

1 研究背景 地震与热辐射的相关研究始于20世纪80年代,诸多研究有:强祖基等(1992)认为,热红外异常是,地震时构造板块间的摩擦使得岩体内的温室气体沿着断裂缝隙逸出,也称作"地球放气",惰性气体被低空电场电离后形成各种波段的红外光;马瑾等(2000)提出利用遥感技术探测活动断层的构想,并证实了1997年玛尼MS7.9地震前20 d阿尔金断裂带条带状增温异常的存在;张元生等(2011)应用中国静止气象卫星热红外遥感亮温资料,分析了2011年日本MW 9.0地震和2011年缅甸MS 7.2地震前相对功率谱存在的显著亮温变化.中国东部地区关于热红外异常的研究较少.2011年日本MW 9.0地震后,中国东北地区地震活动呈增强趋势.2017年7月,吉林松原地区发生MS 4.9地震,对此次地震前热红外异常特征进行分析,以便为地震预测相关研究提供参考.     

地震区危险性等级确定方法

我们的研究表明,特定地震区每轮孕育周期主震事件震级值相差较小,因此可根据主震震级值确定地震区危险性等级.据此,对已划定的中国及其周边板内地震区、环太平洋地震带与欧亚地震带板间地震区,给出了某些地震区危险性等级评价结果,可供有关部门参考.     

青海地区中强地震及震群热红外异常信息分析

应用中国静止气象卫星FY-2E红外遥感资料对青海地区中强地震以及系列震群进行研究。经对比分析,结果表明:由地震热红外时空演化图分析知,异常总体特征为出现—最大—消失的过程,异常都出现在震中附近区域,地震热红外异常形态与断层走向基本一致;地震热红外异常时序曲线基本上很好地对应了地震的发生时段。     

2016年门源6.4级、杂多6.2级地震前热红外辐射变化特征

2016年青海省发生门源6.4级和杂多6.2级地震,针对2次6级以上地震发生前热红外数据变化特征进行分析,研究发现：门源6.4级和杂多6.2级地震前热红外辐射增强变化应为地震异常;2次地震映震结果对比表明,频段1、4和5为优势映震频段,异常幅度为年均值4.5倍左右可作为地震异常判断依据。     

东北、华北与台湾地区某些地震区地震趋势分析

运用孕震断层多锁固段脆性破裂理论及相关预测方法,分析了东北、华北与台湾地区某些地震区未来地震趋势,给出了这些地震区未来中强震、强震或大(巨)震的四要素预测结果.分析表明;菏泽—濮阳地震区、晋东北地震区、晋西南地震区、台湾南授地震区与花莲—台东地震区未来有大震或巨震事件发生;海城地震区、通辽地震区、阿荣旗—嫩江地震区、邢台地震区未来有中强震或强震发生;京津唐地震区未来10~20年在北京及其周边地区有发生强震的可能;郯庐断裂山东段地震区未来将发生M_S 5.5级震群事件.本文得出的结论可供有关部门参考,以制定相应的防震减灾措施.此外,本文还给出了计算地震区CBS值时最小地震事件震级的选取方法.     

2016年3月21日甘肃金塔4.7级地震热红外亮温异常分析

使用中国静止气象卫星FY-2E/G红外遥感亮温产品为基础数据,针对2016年3月21日甘肃金塔4.7级地震前后出现在震中区附近的显著热红外异常,运用小波变换和相对功率谱法进行异常提取和资料分析,结果表明,地震热红外异常范围主要分布在震中以北的大范围区域,震前10天左右出现功率谱增强现象,随着时间推移,异常范围逐渐向北扩大,一直持续到震时,震后14天异常开始收缩并减弱。通过对比同地区相似震例发现,本次地震与2012年5月3日金塔5.4级地震的热异常特征有许多共同点,其中相同的特征周期可为热红外地震前兆特征的归纳提供典型的参考信息,同时可为建立区域热异常统计模型积累可靠的判定依据。