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。     

雅安芦山2013年MS 7.0地震与2022年MS 6.3地震前热红外异常对比分析

<正>1 研究背景为完成申报中国“震情会商技术方法”必需流程,西安市地震局在中国地震局地震预测研究所业务指导下,2022年2月11日起,对卫星热红外均线差值振幅增强比分析方法(以下简称本方法)进行在线测试,每周五定时向该研究所报送测试报告。在测试过程中发现,2022年6月1日雅安市芦山M_S 6.3地震(30.38°N,102.93°E)前约2月,出现与2013年4月20日雅安芦山M_S 7.0(30.3°N,103°E)地震前相似的卫星热红外异常。2 研究内容及方法选用四川省地震局提供的TERRA卫星MODIS遥感传感器亮温数据,数据区域范围为(100°—130°E,30°—45°N)。     

2023年2月6日土耳其两次强震前卫星热红外及TEC趋势异常分析

2023年2月6日土耳其连续2次7.8级地震是一次显著的地质构造运动,也是一个特别典型的科学实验场景。当前各类观测数据较为丰富,为全球学者验证自己的猜想和进行模型实验提供了绝佳的机会。本文利用自行研究的热红外年均线差值振幅增强比法和TEC(Total Electron Content,电离层总电子含量)微观异常事件滑动年均线法研究发现,分别于2022年4月底至5月上旬、8月,在震中区域东西两侧曾出现高强度热红外异常;震前约1个月,震中东西两侧及北部区域同步热红外活跃性显著增强,尤其是北部区域其年线差值振幅增强比值在2023年1月31日创新高,是2018年以来最高记录,且为震前4年平均水平的2.5倍。TEC微观异常事件滑动年均线法研究显示,震中及附近区域TEC微观异常事件年线值从2021年开始快速下降,震前均值创历史最低水平,其年均值降至2000年以来高点的25%。热红外及TEC 2种异常在时间、空间上存在高度重叠,且地震发生在以上2种异常区域内,说明2种异常与本次地震系列可能存在密切联系。     

汶川M_S8.0地震前的卫星热红外异常

2008年5月12日14时28分,汶川大地震发生后,本课题组迅速开展工作,对收集的FY-2C红外-波段(10.3～11.3μm)的卫星遥感图像进行处理,以期查明震前是否存在卫星热红外异常现象.根据对2008年2月21日至5月12日遥感图像的解译和分析,发现早在2008年3月18日,即汶川大地震前55天,就开始出现了卫星热红外增温异常.作者电子信箱:魏乐军,weilj@publica.bj.cninfo.net     

基于偏度的地震热红外异常提取

地震热异常的存在已被大量震例研究所证实,但天气仍是热异常精细提取的限制因素。为此,文中在提取热异常时先采用时间域差值,后计算空间域差值以去除天气因素的影响;引入偏度异常数据监测算法,针对不同样本数选择不同阈值判断热异常。基于以上新算法分析了2016年12月8日呼图壁M_S6.2、2017年8月8日九寨沟M_S7.0和2017年8月9日精河M_S6.6地震的热异常时空分布情况。结果表明:1)先采用时间域差值、后计算空间域差值将减少云对温度空间分布差异造成的热异常假象; 2)在样本数满足异常判断需求的前提下,当背景场数量发生变化时,不同样本数对应不同阈值的热异常面积基本不变,热异常判断阈值的稳定性更强; 3)九寨沟M_S7.0地震的震前热异常整体围绕震中从NW军功断裂向NE陇县-宝鸡断裂以顺时针移动;呼图壁M_S6.2地震的震前热异常从南往北整体向震中移动;精河M_S6.6地震的震前热异常整体从NW的塔斯特-巴尔雷克断裂附近向震中移动且呈条状; 4)分析多年热异常与地震间...     

两次4.0级地震前高邮台和盐城台地磁谐波振幅比异常分析

使用江苏地区9个地磁台站2009年1月~2016年10月的分钟值数据,计算得到各台站的地磁谐波振幅比时间序列变化曲线。分析发现,2012年7月20日高邮4.9级地震、2016年10月20日射阳4.4级地震前,高邮台和盐城台地磁谐波振幅比YZH_x和YZH_y分别出现了长短周期不同步的异常变化。其异常特征表现为:(1)异常的长期变化形态为"下降—转折—恢复",在恢复过程中出现不同步现象,异常持续时间近3年,异常幅度为0.02~0.17;(2)YZH_y向的异常幅度大于YZH_x向,同时,2次地震主震的主压应力方向为EW向,存在异常幅度较大方向与主压应力方向一致的特点。     

地震活动热红外异常的影响因素分析

对地表热红外辐射的基础理论和各类地物的热红外辐射特性进行了简略介绍;对地形地貌、地物类型和气象等非震因素对地表热红外辐射的影响及地表热红外亮温的时空变化特征进行了详细的分析;对各类非震因素的去除方法进行了探讨。初步认为,充分研究活动构造区带在各类非震因素影响下的热红外影像特征,掌握无震条件下的红外亮温时空演化过程,建立红外亮温变化的基准模型及各类非震因素的扣除模型,将有可能较好地排除非震因素的影响,检测出与地震活动有关的热异常。     

2017年九寨沟MS7.0地震前热红外亮温异常与盆地效应

以中国静止气象卫星亮温数据为数据基础,采用小波变换和功率谱估计方法进行处理分析,并对处理后的数据进行时空扫描。结果表明:① 在2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前,沿龙门山断裂带存在一条热红外辐射增温带,其热辐射异常主要分布于四川盆地边缘,异常面积最大可达6×104 km2,九寨沟地震即发生在增温区域的边缘;② 九寨沟地震的相对功率谱时序演化特征显示,2017年7月初相对功率谱幅值迅速升高以后,长时间持续呈高幅值状态,且与过去十年的数据相比相对功率谱较为突出,直到地震后一段时间才恢复;③ 九寨沟地震异常的分布与汶川地震前热辐射异常展布相似,对其它发生在含油气盆地边缘的地震进行综合分析认为,热辐射异常均具有类似盆地形态的特征,反之,这种类似盆地形态的异常与M_S≥6.5地震的对应率为75%;④ 地震盆地效应是位于盆地边缘的、具有不同发震构造的地震表现出相似的热辐射空间展布的主要原因,与地球放气理论机理解释相一致。      

张北6.2级地震前的卫星热红外异常

利用张北地震前 1个月华北北部 (37～ 42°N,1 1 3～ 1 1 9°E)的气象卫星 NOAA/ AVHRR热红外遥感资料 ,提取震前热红外温度异常 ,研究其时空变化的过程和特征 ,并对热红外温度异常与地震的关系进行初步的探讨。结果表明 ,在张北地震前 1 3天沿张家口 -渤海断裂带确有显著的热红外温度异常出现。异常区域呈条带状 ,且与 NW向地质构造一致 ;温度异常的动态变化可大致分为初始、平缓发展和临震加速 3个阶段。将热红外温度异常作为一种临震前兆对强震的预报具有一定的映震效应     

中强地震前的长波辐射异常震例研究

文章利用NOAA提供的1°×1°长波辐射产品对2008年发生在我国的三次地震(2008年8月25日仲巴6.8级地震、 5月12日汶川8.0级地震和3月21日于田7.3级地震)进行了研究。 通过滑动平均, 标准方差阈值等方法分析了各地震震前2个月和震后2个月的长波辐射日数据的时间序列, 分析结果表明在震前40余天到震前几天均出现不同程度的长波辐射异常, 这些异常可能与地震相关, 并且异常的幅度和震级不是简单的线性关系。     

Case 27 thermal infrared anomaly precursor of impending earthquakes

People have already recognized the temperature increase anomaly before earthquakes, and studies have been made on this phenomenon (Wu, 1980;Wu et al., 1982;Geng, 1985). With the method of fixed-point network observation, only the timing temperature data limited to some sites can be obtained instead of dynamic evolution data of the temperature in a large area within the seismogenic range. However, it is advantageous to use the thermal infrared (IR) radiation measured by Meteosat to detect the ground temperature, because of the data accuracy, large area coverage, large amount of information, and the capability of capturing the time-space dynamic variation of the temperature increase before earthquakes. However relevant works on the relationship of the thermal IR anomaly measured by Meteosat to seismic activity are only found published in the Soviet Union (Gornuy et al., 1988). The authors used the thermal IR anomaly measured by Meteosat to monitor and tried to predict the earthquake of October 18, 1989 in Datong, Shanxi Province and other shocks, and obtained preliminary ideas and methods for carrying out predictions in this way.     

云南地磁台地震前地磁谐波振幅比分析

采用云南永胜和通海地磁台2010年1月至2018年12月记录的地磁分钟值数据,计算谐波振幅比随时间的变化,分析发现:2014年8月3日鲁甸6.5级地震、2018年9月8日墨江5.9级地震前,谐波振幅比曲线有2次明显下降—转折—恢复异常,分别于第1次异常恢复上升过程和第2次异常转折过程中发震,异常持续时间分别为3年和2年多,持续时间越长,震级越高;距震中较近的地磁台站谐波振幅比曲线出现不同步现象,即YZHx(NS)向与YZHy(EW)向的不同步及长短周期不同步。     

强震前中短期地震活动异常动态图像的表示方法及其预测意义

提出了二个描述中强震发生前中短期阶段地震活动异常时空演经图像的参量σＮ、σＥ。分别将其用于华北地区、新疆地震区及南北地震带,并对其预报效能进行检验,对其异常的空间分布图像与强震发生地震进行了分析,结果表明,该二参量能较好地瓜倾吐夺前中短期阶段孕震区及其周围地区地震活动的异常平静及丛集的现象。二参量异常的时空分布图像上示出在中强震发生前３个月至１年在震中周围地区有明显的异常分布,且随着时间逼近发震时     

航磁异常地面快速查证方法组合研究

对于地形切割厉害、环境条件恶劣地区,采用传统勘查方法开展地面查证具有较大困难.结合工程应用实践,充分发挥放射性勘查方法快速分析、对地形要求较低的优势,代替部分传统物化探方法,提出了一种放射性物探方法与传统物探方法相结合的快速查证方法组合.本方法组合分为三个阶段完成地面查证,采用层层递进工作方式,前一阶段为后一阶段工作指明方向.各阶段采用不同的放射性勘查方法和传统物探方法,且勘查方法相互补充,弥补单一勘查方法的不足,完成地面查证工任务.在工程验证阶段,采用浅钻结合X荧光岩芯分析勘查技术,较大的降低了野外工作强度.实践证明,该方法组合是一种快速高效、经济的勘探方法组合,旨在为找矿勘探工作提供一种新的思路.     

从卫星红外亮温与大地热流的关系看地震前的热红外异常

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果表明:（1）在绝大多数情况下,亮温随大地热流值的升高而升高,升高的速率平均为0.057℃/mW·m-2.如果地震引起的大地热流异常为100 mW·m-2,则有可能产生卫星红外平均亮温约5.7℃的异常.（2）不同地区亮温随大地热流值变化速率不同,即使地震前出现了卫星热红外亮温异常,但不同地区表现也是不同的.（3）在一些地区一些季节,亮温与大地热流值关系不明显,可能是亮温数据受气象因素干扰所致.这说明地震前的热红外亮温异常是复杂的,甚至有时是难于观测到的.     

响应比法的地磁异常分析

将加卸载响应比的理论应用于地磁方法中，取太阳日照为加载，地磁垂直分量Ｚ为响应，应用马陵山地震台１９９３年１月～１９９５年１１月对相观测资料计算其响应比值。得出结果：响应比的变化在１９９５年９月２０日苍山５．２级地震前明显异常显示，分析认为，这一异常变化是苍山地震的前兆异常。     

卫星遥感热红外辐射与川滇强震探讨

为了使卫星空间监测技术在地震监测预报的应用研究由理论性、实验性阶段进入实用性阶段，进行了探索和尝试。按照地震前兆资料常规处理的格式和要求，对收集的部分卫星遥感热红外辐射观测资料进行了处理。处理过程中使用了包含数据格式转换、数据预处理、异常挑选等内容的计算机工作软件。在此基础上，根据卫星遥感数据资料所具有的二维均匀分布的特性，应用平面和立体的数据图像处理软件，对卫星遥感热红外辐射观测资料的异常场信息进行了研究。同时，开发出了使用卫星遥感热红外辐射观测资料的数据接口软件。卫星空间监测技术的应用将给地震监测预报带来全新的思维方式及更加快捷实用的数据采集、传送、处理和分析方法。     

2017年8月9日精河MS6.6地震热红外亮温异常分析

利用相对功率谱方法对风云卫星热红外亮温数据进行处理,发现精河M_S6.6地震前存在明显的前兆异常。异常时空演化特征为2017年7月12日在北天山地震带中、东部和阿尔泰地震带中部开始出现相对功率谱高值聚集现象,随后幅值和面积逐渐增大,持续至7月27日异常面积和幅度达到最大值,然后逐渐减弱,2017年8月14日后基本恢复正常,异常持续大约1个月,8月9日在异常区域边缘发生精河M_S6.6地震。地震震中所在的北天山地震带平均相对功率谱值时序变化特征与异常区域时间演化过程类似,地震发生在平均相对功率谱由最大值恢复至正常背景值的过程中。