前兆波及其地震预测意义

通过回顾自20世纪60年代以来地震前兆波的研究与地震预测实践的进展情况,分析利用地震前兆波进行地震预测研究所取得的一些有意义的进展及其在科学上面临的困难,分别对前兆波及其定义、前兆波预测大地震事件基本依据、前兆波观测技术概述、前兆波的地震预测意义进行了探讨.文中定义了地震前兆波,以固体均匀弹性中的介质点波动方程和大量震例总结的前兆波阶段性特征,说明利用地震前兆波预测大地震事件具有坚实的理论基础和实践依据.文中阐述了前兆波观测技术的发展要求,并提出了改变目前的被动观测状况、对观测目标区域发生破坏性地震的短期和临震前兆进行主动观测的科学思路;应强化对地震震源区的观测,利用前兆波携带的信息研究震源及其附近地区的介质参数变化,对实现短临地震预测是有意义的.     

中国地震局地震预测研究所科技服务工作简介

中国地震局地震预测研究所为中国地震局直属研究所,是国家级社会公益性科研机构。中国地震局地震预测研究所主要科研方向是:开展震源环境、地震过程和震源破裂机理等地震科学的基础研究;以地震预测试验场为基地,开展地震数值预测理论与方法研究;开展地震前兆机理研究;开展对构造活动、地震过程的观测方法研究,发展流动观测技术,开展防震减灾类观测专用设备的研制工作;承担地震中期和长期预报、地震预报攻关研究、地震现场流动观测任务;承担中国地壳运动观测网络数据中心管理、数据分析处理和数据服务工作。     

球形地球模型的地震位错理论及其应用

地震位错理论是研究地震断层滑动与地球物理场变化之间关系的理论,是震源机制、地球内部构造、地震预测等基本地球物理问题与大地测量、地球物理观测数据之间的联系纽带。被广泛使用的半无限空间介质模型的位错理论,由于其几何模型的限制,在地震变形和地球动力学等应用研究中会导致一定程度的误差。此外,现代大地测量技术可以在全球和区域尺度上精确地观测地震变形,亟需一个适用于全球地震变形研究的地震位错理论。为此,本团队基于球形地球模型,经过多年系统性研究,建立了地震位错理论新体系。所构建的球形地球模型的地震位错理论,促进了全球地震变形和地球动力学变化的研究,是近年来地球物理学领域取得的重要理论进展之一。本文简要地介绍了国内球形地球模型地震位错理论的发展及其应用研究。首先,介绍了弹性球形地球模型、三维不均匀地球模型和黏弹地球模型的位错理论;其次,介绍球形地球模型的位错理论在地球动力学变化研究、断层与地下介质结构反演和地震大地测量学研究方面的相关应用;最后,对球形地球模型的位错理论的发展方向作出展望。     

井水温度观测中有待解决的若干基本问题

我国井水温度观测已初具规模,在地震监测与预测中发挥重要作用,也已记录到十分有价值的地球动力学信息,但同时也暴露出一些问题。主要问题有测项的命名、仪器的稳定性、传感器的最佳置深等。不解决这些基本问题,必然会影响水温监测技术的进一步发展及其在地震监测预测中发挥更加有效的作用。     

地震预报研究的主攻方向: 动力数值预测

尽管地震预测是一个举世公认的国际性科学难题,怛在强化各种减轻地震灾害措施的同时,仍须把地震的监测和预报作为中国地震局最为重要的任务。为此,需要高举攻克地震预测难题的旗帜,打破长期以来地震预测研究徘徊不前的局面。我们必须充分认识近年来地球物理观测技术和计算机技术所取得的重大进步和发展态势,并在此基础上制定地震预测研究的发展战略。以GPS为代表的空间对地观测技术,巨型高分辨率宽频带流动地震台阵观测技术以及电磁阵列观测技术的发展趋势表明,从布网观测走向阵列观测已经成为21世纪地球物理观测研究发展的基本方向。上述高新技术和计算机数值模拟技术的发展为地震动力学研究提供了前所未有的技术基础。为此,需要积极借助数值天气预报的经验,打破经验性地震预测的局限,把研究的注意力尽快转向以动力学为基础的地震数值预报。以地震数值预报为目标的GPS阵列地壳形变连续观测,高分辨率地壳上地幔结构探测,地壳动力学,地震孕育和破裂过程的理论、模拟试验和实际观测,数据同化和计算软件的开发应成为今后研究发展的重点。现在的问题是,需要我们强化多学科,多部门的组织协调,尽早在有条件的地区开展地震动力学数值预报的科学试验和相关的理论研究。这必将极大地促进我国地震科学基础研究的发展和地震预报水平的提高。     

强震地壳逸出氡和电离层异常耦合关系的讨论

空间对地观测研究是近年来国内外地震科学研究发展的重要方向。由于新的观测技术和理论的快速发展,地壳逸出氡和电离层异常耦合关系在地震前兆信息分析中有可能发挥重要作用。本文重点介绍了近年来国际上在强震地壳逸出氡和电离层异常耦合关系研究方面的主要进展,包括氡和电离层异常耦合关系的基本理论、观测依据和物理解释等,同时也介绍了在地震前兆研究中氡和电离层异常耦合关系的基本特点。研究认为,由于地面氡观测和卫星电离层观测均存在各自的优势和不足,因此利用空间对地观测技术来研究地壳逸出氡和电离层异常的耦合关系,可以全面提高对强震前兆异常信息的空间分析和可靠性判定能力,对全面发展地震监测预报技术具有重要的意义。     

GNSS在中国大陆的地震预测应用研究进展与展望

GNSS技术的快速发展为地震预测研究提供了前所未有的大尺度、高精度的观测结果,为强震变形模型的发展提供了可靠的观测约束。本文针对GNSS技术在中国大陆地震预测中的应用,系统梳理了断裂带滑动特征描述、变形场动态演化解析、应变集中过程识别、潜在震源危险程度判断等方面的研究进展。通过典型震例总结了GNSS资料在长、中、短临不同的地震预测阶段的应用。针对地震中长期预测,基于构造动力过程给出了强震危险性时空逼近的科学思路,即“板块边界动力作用—大-中尺度动态形变场—应力应变增强/集中区—孕震危险段中短期危险性的时空逼近”的过程。在此基础上,针对GNSS监测能力提升、地震孕育过程相关的多尺度地壳形变动态信息获取、GNSS多参量动力学模型构建及产出等问题进行了讨论和发展展望。总体而言,GNSS技术的应用显著增强了我国地震预测的地壳形变观测基础支撑,丰富了对大陆地震孕育发生物理过程的科学认识,推动了大陆地震预测科学思路和预测方法的发展,并促进了地震预测由经验预测向物理预测的拓展。     

空间观测技术在地震监测中的应用

当前地面地震监测系统主要观测单点的相对变化,由于观测台站密度低,观测资料覆盖面小,不能满足地震预测所需的信息。空间观测技术的发展提供了新的地震监测技术和方法,卫星空间监测技术具有覆盖面广、信息量大、动态性好以及分辨率高等优势,因而可提供更为丰富的地震前兆信息。岩石实验的结果和一些应用研究的结果显示,空间观测技术在地震监测中具有优越的应用前景。     

两次8级特大地震的新启示——地震前兆观测与研究的讨论

地震预报是以观测为基础的科学,观测研究是其基本研究途径;对地震前兆和地震预报有不同的看法和争议,解决的办法是通过观测预测实践;地震前兆和短临预报是地震预报的难点,突破它的主要途径也是通过观测与预测科学实践。我国自1966年邢台地震以来已取得了200余次5级以上地震的震例实测资料,既经历了1966—1976年的7级地震活跃期,     

地震预报:建议先把“近地表应力场动态图像监测”这件事做好

几十年沿着一条老路的当代地震预测主流试验体系,早在1994年,时任中国地震局局长的陈章立先生就有过这样的描述:;在地表所进行的各种地震前兆观测,其观测数据的变化,实际上是多种因素共同作用于地壳和观测系统的综合反映。这些因素对观测数据的变化所起的作用及相互关系,则是相当复杂的。;还处于这种状况的技术体系,其不能解决地震预测问题,显然不等于地震归根到底是不能被预测的;其没有检测到5.12汶川地震前兆,也显然不等于5.12汶川地震就没有前兆。从现实出发,中国的防震减灾对于地震预报依然有着迫切需求,这也是不言而喻的。为地震预报探索走出困局、寻求进展,特提出本建议。其中所提议的技术路线是采取;断层研究、应力测量和位移测量三者一体;的一种力学框架;关键点是首先从解决;近地表应力场强度分布动态图像监测;问题着手,并就此给出了具体实施技术的建议方案     

我国地形变观测预报地震的现状及对地震预测问题的思考

本文展示了我国地形变观测的状况,讨论了以地形变观测预报地震的基本思路及应用情况,探讨了地震预测面临的困难及地形变观测须解决的技术问题。最后,作者认为,地震预报目前或今后很长一段时间都将是以观测为主的试验性科学,物理统计分析方法是研究地震孕育动力学过程或进行预测的最具有潜力的途径之一。     

我国地震地下流体科学40年探索历程回顾

通过回顾40年来中国大陆地震地下流体科学研究与实践的发展历程,总结了早期在该领域具启迪性的研究工作和主要成果。纵观历史,无论是观测技术和理论方法的创新,还是对各种参量的观测分析以及预测方法的研究,地震地下流体科学都与地震监测预报这一关键需求紧密相关。地下流体观测网建设的历史沿革表明,对强地震的监测与预测需求推进了观测网的建设和发展;观测技术的发展过程体现出基于多手段、综合性和数字化的趋势;地下流体理论与前兆机理的研究成果表明,前兆模型(或模式)、数值模拟、室内和野外实验研究等是推进学科创新工作的主要技术途径;地震预测方法的研究成果体现出探索基于具有物理基础的预报技术,以及重视实用性与科学性相统一的思想;预测实践证明,地下流体学科在我国大陆地震预测实践中发挥着重要作用。文章最后介绍了本学科主要的论著及技术规范,简要回顾了不同的历史发展阶段、有关学术团体和专家对地下流体学科主要科学问题的认识以及该学科的重点发展方向。     

云南省地震前兆模拟观测数据库的建设与实现

地震前兆现象的分析研究是开展地震预测的重要途径.在地震预测尚处于经验性预报的现阶段,积累可靠的前兆数据尤为重要.虽然我国的前兆台网观测技术已基本进入数字化发展阶段,但大量的模拟观测仍在运行,几十年来积累的模拟观测数据仍是十分宝贵的科研资料.如何对已有的模拟数据进行科学管理、使未来采集的模拟数据与已有数据进行科学的衔接、为分析预报提供方便快捷的数据服务、使前兆模拟数据的产出和使用真正实现网络数据库的管理等都是值得深入思考并认真解决的重要问题.     

前言

地震科学是一门以观测为基础的科学 ,地震预报的根本突破取决于地震观测技术、观测方法及科学水平的不断完善与提高。因而 ,要想提高地震预报的水平和能力 ,首先要提高观测技术系统的现代化水平。地震前兆是与地震的孕育和发生有着密切联系的科学事实的总称 ,对这些科学事实及其与地震联系的研究是前兆研究的基本内容。地震前兆观测技术系统就是用以获取地震孕育、发展、发生全过程中前兆异常信息的技术系统 ,它对地震前兆信息的观测是地震预报和防震减灾工作的基础。辽宁省地震前兆观测技术系统是七十年代建立起来的 ,基本都是观测精度较低…     

基于定点形变观测的地震预测方法研究

地震预测是极具挑战性尚待解决的世界性的科学难题,目前尚处于初期的科学探索阶段,总体水平仍然不高,特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚远。从理论上讲,地震是有前兆的,地震前兆信息是预测地震的依据,只有获得了地震前兆,才有可能对地震作出预测。但在实际的地震监测预报工作中,如何从观测资料中识别和提取地震前兆信息,如何依据这些地震前兆信息进行地震预测,始终是一个需要不断研究、并且必须研究的课题。     

对地震预测有关问题的看法

文中对地震预测的一些问题提出了看法,认为影响地震预测的诸多因素中,最为关键的问题在于地震成因。利用新的观测技术,发展新的地震成因理论,或将成为地震预测研究取得突破性进展的必经之路。     

卫星预测地震研究进展综述

地球卫星技术观测预测地震灾害的评价是近年来国际科联所关注的重要研究项目 ,该项目要求评价这一技术的成熟性和应用效果 ,并提出改进的指导方针。本文根据所掌握的资料综述了卫星观测和预测地震的一些事例及部分结果 ,讨论了卫星测震技术一些不确定性及影响问题。评价卫星测震技术的目的 ,是为该项技术的科研开发系统和组织应急响应紧急救援系统架起桥梁 ,回答后者应用该技术所抱有的焦虑心情原因及其具体问题 (如观测到的地震信息到发生地震的时间是几年、几个月 ,几天还是几小时呢 ?当然 ,这是非常难确定的。科研开发决策人可以说的是 ,…     

推进地震预测研究的战略对策问题

在简要分析了地震预测面临的主要科学难点问题的基础上,讨论了推进我国地震预测研究的战略对策,认为地震预测研究需要长期攻关,需要有长期的稳定的支持计划。目前推进地震预测科学进步的障碍点可能在于中期(几年尺度)强地震危险地点的确定,若在这一环节上取得突破,就为最终短临预报的突破奠定了基础,应强调理论创新和观测技术进步;坚持发展地震预测试验场;经验性预测与物理预测结合等。     

地震地下流体学科短期预测理论与方法研讨会在新疆举行

金秋 8月 ,由中国地震局地下流体学科技术协调组提议 ,新疆维吾尔自治区地震局与中国地震局地质研究所共同组织的地震地下流体学科短期预测理论与方法研讨会在乌鲁木齐举行。来自全国各地的 50多名代表参加了这次会议 ,2 2位代表作了会议发言。本次研讨会内容丰富 ,主要涉及的内容为 :1 )中亚五国和俄罗斯地震地下流体监测、预测与研究历史和现状 ;2 )震例与地下流体短期预测方法研究 ;3)地下流体异常机理研究 ;4)地下流体观测技术与数字化改造中的问题 ;5)地热流体分布与地震构造活动之间的关系 ;6 )短期预测的新思路、新方法、新技术。通过交流和研讨代表们认为 ,在今后的工作中应对以下问题给予足够的重视 :1 )地下流体观测的连续性和可靠性 ;2 )干扰识别、排除与数据处理技术 ;3)台网布局的科学性、测项的优化配套与建设专用观测井 ;4)地下流体异常与地震的对应关系分析的科学性 ;5)地下流体异常机理研究 ;6 )在前兆监测中 ,既要注意监测应力增强的信息 ,更要注重监测强度弱化的信息 (如地壳放气、放热等 )。新疆维吾尔自治区地震局副局长张云峰到会并发表了热情洋溢的讲话 ,中国地震局地下流体学科技术协调组组     

低成本地磁场监测设备的设计与实现

为能够在短时间内建成区域高密度地磁场观测台网,实现地磁场数据成网、成片观测,需要解决精准捕捉极震区特大震前磁场异常现象的问题。项目组利用物联网通信技术,基于RM3100三轴磁传感器,开发低成本地磁场监测设备,并部署在天津市宝坻区、武清区,同时利用人工智能数据分析技术和时序数据存储技术,开展地震前兆异常自动判定和可视化预报技术研究。该成果在2022年6月23日天津宝坻M2.0地震中得到了验证,说明低成本地磁场观测系统不仅对大震有察觉,对于近距离的中小地震同样敏感。