基于网络微博的地震宏观异常信息提取研究——以芦山地震为例

微博平台有用户群大、公众参与性强、实时性等优点,同时微博平台信息又具有信息真伪难辨、地址信息模糊等缺点.本文以芦山地震为例,针对微博内容如何提取和地址如何定位两方面进行了分析研究,对于如何在网络微博平台中及时的提取地震宏观异常信息,提出了聚焦爬虫技术,并对微博地址进行了分类,同时将正向最大匹配和特征词地址分词的中文地址匹配模型应用于地址信息的提取和地址匹配中;最后将不同的地址类别定位为不同的行政级别,使微博平台和微博信息得到了充分的利用.通过研究认识到微博信息在反应震前异常的发生趋势方面有一定的参考价值（动物异常和气象异常所占比例较大）,是不能被忽略的：地址方面可以看出异常随着时间的逼近有向震中聚集的趋势,有一定的参考价值.     

地震速报微博发布系统的研发

微博已成为当今数据发布和传播的最佳自媒体平台,将地震速报信息及时发布到微博上有利于信息的传播,使民众及时获取地震消息,提高地震系统的社会服务能力。地震速报微博发布系统能实时读取EQIM地震台网速报信息并将共享服务系统中的地震数据发送到指定微博账号,同时发布具有中国地震台网中心LOGO标识的震中位置图;在读取EQIM和发送微博时充分考虑到震级、台网代码、震中中文地名等多种过滤条件。该系统已运行近3年时间,运行稳定、可靠,达到了预期的效果,特别是在朝鲜核爆、芦山地震、鲁甸地震等地震事件中及时向社会公众提供了地震速报信息,取得了较好的社会效益。     

汶川8.0级和芦山7.0级地震前卫星热红外异常现象对比

针对2008年汶川M_S8.0地震、2013年雅安芦山M_S7.0地震和2017年九寨沟M_S7.0地震前后出现的热红外现象,对MODIS卫星1 km高分辨率亮度温度的原始数据进行均线差值振幅波动水平分析发现：①这3次地震前在震中附近区域均出现显著的差值振幅变化异常,先为低值异常,低至历史平均水平的50%以下,后又演变为高值异常,高值异常峰值均大于历史平均水平3倍以上;②汶川地震、雅安芦山地震、九寨沟地震分别在高值异常峰值的55天、35天、22天后发生;③异常优势分布区域并不在震中区域：汶川地震震前异常区主要位于震中西北区域的柴达木块体,雅安芦山地震、九寨沟地震震前异常区域位于震中西部的巴颜喀拉块体,其中,汶川地震震前异常区域面积远远大于后者。     

利用均线差值振幅波动水平分析汶川、雅安芦山、九寨沟地震前热红外异常

针对2008年汶川M_S8.0地震、2013年雅安芦山M_S7.0地震和2017年九寨沟M_S7.0地震前后出现的热红外现象,对MODIS卫星1 km高分辨率亮度温度的原始数据进行均线差值振幅波动水平分析发现:(1)这3次地震前在震中附近区域均出现显著的差值振幅变化异常,先为低值异常,低至历史平均水平的50%以下,后又演变为高值异常,高值异常峰值均大于历史平均水平3倍以上;(2)汶川地震、雅安芦山地震、九寨沟地震分别在高值异常峰值的55天、35天、22天后发生;(3)异常优势分布区域并不在震中区域:汶川地震震前异常区主要位于震中西北区域的柴达木块体,雅安芦山地震、九寨沟地震震前异常区域位于震中西部的巴颜喀拉块体,其中,汶川地震震前异常区域面积远远大于后者。     

芦山地震前宏观异常现象的调研与分析

作者于2013年6月底,前往芦山、雅安和成都等在“4·20”芦山地震中震感强烈的村镇,对地震前宏观异常信息开展了采集与调研.通过设计宏观异常调研问卷,与当地居民进行了一对一的访谈、共收集134份问卷,其中含有地震前宏观异常信息88条,包括动物、气象、地声、地磁、地下流体、地雾、人体7种类型.通过调研以及对调研问卷的分析表明,芦山地震前确实存在着一定数量和范围的宏观异常现象,芦山地震和汶川地震前宏观异常特征具有较大相似性.调研中还发现与城市相比,农村因动植物资源丰富,自然景观与自然现象相对少受人为干扰,是地震前宏观异常的主要发生地,因此,应该加强广大农村地区地震的认知培训和宏观异常上报信息平台建设,发挥专群结合在地震预测预报中的作用.     

川西温泉水温观测及其在芦山MS7.0 地震前的异常现象

在2013年芦山M_S7.0地震震中附近流体观测点进行现场考察的基础上, 本文选择川西地区观测环境较好、 干扰较少的温泉水温观测资料进行回溯性分析. 结果表明, 康定龙头沟和二道桥温泉、 道孚龙普沟温泉、 理塘毛垭温泉、 泸定共和温泉水温在芦山地震前均出现不同程度的异常变化. 其主要表现为, 距离震中较远的理塘毛垭温泉和道孚龙普沟温泉水温在震前2年左右出现中期尺度异常, 距离震中较近的康定龙头沟和二道桥温泉水温在震前3个月内出现短期异常. 通过温泉水化学及δD-δ18O稳定同位素特征分析, 认为这些温泉水具有深循环特征, 能灵敏地反映地壳深部地热及构造变化信息, 是芦山地震前观测到异常的可能原因. 加强对这些温泉点的观测, 对区域地震预测研究具有重要的科学意义和现实意义.      

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前甘肃地区部分台站地电场变化

本文应用2013年芦山MS7.0与岷县漳县MS6.6地震震中周围的平凉等3个地电场台站观测数据,研究地震发生前后地电场在时间域、频率域内的变化。结果表明:1在芦山地震、岷县漳县地震前,位于青藏高原东北缘的平凉台记录到显著的地电场异常变化。2利用最大熵谱估计方法计算平凉、松山、古丰台在芦山地震以及岷县漳县地震发生前后地电场观测数据,得到在上述两次地震前均发生地电场功率谱密度(特别是低于4×10-3 Hz频段的成分)增大的现象,岷县漳县地震发生后,部分测向谱密度增大现象消失。3距离震源区越近,地震发生前后功率谱密度异常变化越明显,长短极距相关性越差,初步分析认为此现象的发生,可能是由于在震源孕育、发生过程中,台站所在位置地下介质形变激发宏观电磁辐射造成的。     

2013年4月20日四川芦山7.0级地震震源破裂特征

2013年4月20日四川芦山发生7.0级地震.本文运用反投影远震P波的方法研究了中心频率为1 Hz的芦山地震震源破裂特征.研究结果显示2013年芦山7.0级地震破裂长度约为20 km,震源破裂时间约为26 s.本文认为在芦山地震的开始阶段(0~4 s)震源的破裂是向震中位置两侧进行的.而芦山地震破裂的第二阶段(5~26 s)是单侧破裂.芦山地震最大能量释放区域位于震中以北.本文对比了运用相同方法研究的发生在同一断裂带上的2008年汶川地震震源破裂特征.发现2013年芦山地震和2008年汶川地震有三点相似之处,即,破裂主要沿北东走向的龙门山断裂带发展;最大能量释放区域没有位于震中;能量都是通过多次子事件来释放的,且第二次能量释放是最大能量释放.对比两次地震破裂区域,可以看出芦山地震的破裂区域是在2008年汶川地震破裂区域的西南端发展的.两次地震的破裂区域占了整个龙门山断裂带的三分之二.     

芦山MS7.0级地震前的形变空区特征研究

上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议.本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.分析结果表明,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线、安宁河及则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线出现的显著异常变化,这些异常出现在远离芦山地震震中的区域上;在近震源区域,在龙门山断裂带南段的一些断层水准变化量极小,在鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前未有显著的异常变化,该区是形变变化或形变异常分布的“空区”.本文也与汶川地震前形变异常分布进行了对比,认为震前形变“空区”现象可能是强震前的一种共性特征.     

2013年芦山MS7.0地震前后甲烷排放时空演化分析

为研究地震活动与大气甲烷浓度时空演变之间的关系,以芦山M_S7.0地震为例,基于极轨卫星AQUA上搭载的卫星大气红外探测器(AIRS)获取的甲烷数据产品,通过背景值差值法对该地震前后甲烷柱浓度信息、垂直浓度廓线信息及长时间序列变化信息进行提取,挖掘芦山地震前后甲烷异常排放的时空演化特征.结果表明:2013年1—4月芦山震中区存在明显的甲烷浓度升高;甲烷浓度时空演化趋势为初始排放→激增扩散→聚敛加强→相对减弱→震后排放→回复平静;震前震中区甲烷柱浓度为该地区2008年1月—2016年8月异常最显著的时段.因此认为芦山M_S7.0地震前甲烷排放浓度升高现象或为该地震的前兆信息.      

2013年芦山MS7.0地震的震前及临震应变异常

距离芦山地震震中70 km的姑咱地震台YRY四分量钻孔应变仪2013年4月16—19日记录到8次幅度达到十倍固体潮幅的张性应变阶跃, 这在该仪器6年多运行期间尚属首次. 这些应变异常与芦山地震在时间、 空间上相关; 应变异常的主压应力方向与震前宝兴水压致裂地应力测量主压应力方向相近, 并与震前5个月中长达3个月的应变异常主压应力方向一致; 应变阶跃起始与远震震波同时到达. 综上认为, 4月16—19日的应变异常有可能是芦山地震发震断裂在破裂错动前地层蠕滑的反映.      

2013年芦山MS7.0地震前后姑咱台四分量钻孔应变时频特征分析

2013年4月20日芦山M_S7.0地震前, 四川省姑咱台四分量钻孔应变仪再度记录到类似于2008年汶川M_S8.0地震前的高频应变畸变信号. 为了对该畸变信号各频率成分的时频演化特征进行细致分析, 讨论应变异常的可信度及其与芦山地震的相关性, 本文利用S变换方法对应变数据进行了处理. 结果表明, 研究时段内时频域中共出现两簇高能量异常, 一簇开始于2012年10月并持续了约4个月, 另一簇则开始于芦山M_S7.0地震前数天. 同时段远震的影响及施工干扰并不能构成该异常的主体, 因此该异常可信度较高. 异常中包含了周期由数分钟至数小时的信号成分, 其中较短周期的信号成分震前出现较晚, 震后衰减较快. 震后异常信号的整体能量开始逐步衰减, 异常信号成分减少, 至2013年8月末应变观测记录已基本恢复至正常状态, 整个应变异常显示的时频演化过程与芦山M_S7.0地震具有较高相关性.      

汶川8.0级地震前兆异常对比研究

汶川8.0级地震前兆异常对比研究结果表明,中短临异常台站和台项数与孟连地震相比少近一半。短临阶段汶川地震异常台项增多时间出现在短临阶段早期,孟连、丽江地震出现在晚期。汶川中期异常多数开始于震前2~3年,异常台项数为11,50%以上测值出现巨大变化,孟连中期异常开始于震前1~2年,异常台项数多达20,约30%台项于震前0.5~1年测值出现巨大变化。汶川震中及附近地下水宏观异常始于震前3年并断续延至震前1个月,2%的面积内宏观异常占全省总数的30~50%,绝对数少、相对数多。邢台、唐山、海城及松潘等地震宏观异常出现在震前2~3个月至发震当天,且数量多、强度大,汶川与其他强震前兆共同点是,中短期阶段均有一定数量测值呈现巨大变化的异常出现。     

南北地震带中南段典型强震震前跨断层形变特征分析

基于南北地震带中南段18个不同震级的典型震例震前跨断层形变观测异常特征, 结合《中国震例》已有研究结果, 定性分析了各地震震前跨断层形变观测异常的类型和时、 空变化特征。 结果表明, 对于8.0级以下地震, 震前2~3年异常数量明显增多、 震前1~1年半左右异常达到峰值、 震前部分场地异常恢复的特征对区域强震预测在时间上具有一定的中期或短期前兆意义; 震前跨断层场地异常震中距和异常类型对强震震级具有一定的预测意义; 无论是跨断层异常类型、 空间分布, 还是异常的时间进程特征均与区域强震发生地点没有显著的统计关系。 汶川M_S8.0地震前出现趋势异常多、 中短期异常较少、 外围异常多和中心异常少的特征; 异常最早出现在7~8年前, 震前3年左右明显增加, 震前部分异常恢复; 异常以趋势异常和速度变化为主, 没有破年变异常。     

汶川8．0级地震前兆异常对比研究

The contrast research results show that the number of items and stations with imminent, short and medium term precursor anomalies for the Wenchuan M_S 8. 0 earthquake is less than that of the Menglian earthquake. The number of anomalies and stations associated with the Wenchuan earthquake increased in the early stage of the short-term range,as opposed to the later period for the Menglian and Lijiang earthquakes. Most of the medium term anomalies occurred two to three years before the Wenchuan earthquake,when the number of anomaly stations and items was eleven,and a great change appeared in the observation values in about half of the stations ( items ) . However,for the Menglian earthquake,medium term anomalies happened one to two years before the earthquake, the number of abnormal stations and items reached 20,and a sharp change appeared in the observation values six months to one year before the earthquake in about 30 percent of the stations or items. In the epicenter and the nearby area,the macroscopic abnormalities started 3 years before the Wenchuan earthquake and lasted intermittently until 1 month before the earthquake. Within 2 percent of the total area of the province,the macroscopic abnormalities accounted for 30 to 50 percent of the total number of anomalies of the Province. For the Xingtai,Tangshan,Haicheng,Songpan earthquakes,the macroscopic anomalies started two to three months before,or on the very day of the earthquakes. The common feature of the precursors between the Wenchuan and other strong earthquakes is the appearance of tremendous changes in a certain number of observation values of anomalies in the mid and short terms before all these earthquakes.     

Gravity observations along the eastern margin of the Tibetan Plateau and an application to the Lushan M S7.0 earthquake

This paper introduces relative and absolute gravity change observations in the eastern portion of the Tibetan Plateau. We analyze and discuss a change that occurred in 2010 in the gravity along the eastern margin of the plateau and the relationship between this change and the 2013 Lushan M _S7.0 earthquake. Our results show that: (1) before the Lushan M _S7.0 earthquake, gravity anomalies along the eastern margin of the Tibetan Plateau changed drastically. The Lushan earthquake occurred at the bend of the high gradient zone of gravity variation along the southern edge of the Longmenshan fault zone. (2) The 2013 Lushan earthquake occurred less than 100 km away from the epicenter of the 2008 Wenchuan earthquake. Lushan and Wenchuan are located at the center of a four-quadrant section with different gravity anomalies, which may suggest that restoration after the Wenchuan earthquake may have played a role in causing the Lushan earthquake. (3) A medium-term prediction based on changes in gravity anomalies was made before the Lushan M _S7.0 earthquake, in particular, a prediction of epicenter location.     

施甸和永胜地震前后川滇流体异常变化

施甸和永胜二次地震前均有长达半年以上的流体趋势异常, 震前短期内还出现了显著的流体微观异常和宏观异常。 在震前短期阶段, 异常的数量及动态在时间上有起伏, 临震前出现“相对平静”状态; 异常在空间上有迁移演化现象, 表现为随着地震的临近, 异常由初期的分散状态转为向未来的震中迁移和集中。 以地下流体为主的宏观异常的出现, 可作为强震的短期信息, 但宏观异常与区域地震地质构造关系密切, 分布的位置距未来震中可能很远, 持续时间也可能较长。