基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题，短临地震预报是地震预报的难点，有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题，研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪，成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程，初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制，可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时-空-强”的准确预报，提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设，进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律，建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径，渴望破解强震短临预报的世界难题。     

卫星热红外地震短临预测方法研究

文章扼要介绍卫星热红外亮温异常的基本原理,分析建立地震短临预测遥感信息模型,通过11 a试验性预报实践和几个地震的案例,如南海东沙地震,台湾集集大地震,震例还有内蒙包头地震,美国华盛顿州奥林匹亚地震及印尼苏门答腊巨震等。从作为震兆的亮温异常提升到热应力场,对预测地震震中更加可靠和更有说服力,说明此项技术具有实际应用前景。     

卫星热红外遥感在地震预测和断层活动中的应用研究进展

近年来,利用卫星技术通过测量地—气系统的红外辐射来探测地表的热状况,使热红外遥感在地震预测方面取得了显著成就。本文回顾了红外遥感资料应用于地震预测的研究成果,阐述了地震热红外短临预测方法的研究进展及应用实效,介绍了利用热红外遥感信息研究断层活动变化的探索与发展,探讨了地震热红外异常发生的机理,并就该技术的应用与理想效果之间的差距提出了未来工作的研究重点。     

地震活动性热红外异常提取方法研究

热红外遥感以其大视野、高精度和短周期等诸多优势以及对某些强震红外异常的良好反映,成为监测断裂活动性及地震短临前兆的很有前途的观测技术。热红外异常与地震关系的研究也受到国内外地震学者的广泛关注。但由于地表热红外辐射受云层、地形地貌、地物类型和气象等诸多非震因素的影响,因此,如何从复杂的红外遥感数据中提取出与地震活动有关的热异常一直是这项研究中的瓶颈问题。在对若干震例和地震活动区的热红外影像进行长期分析研究的基础上,对这一问题进行了探讨,同时提出了一些实用化的异常识别与提取方法,并对其可行性进行了分析。认为地震红外异常是地表亮温的相对变化,判别地震异常时,至少需利用两年以上的卫星资料,从不同的时空尺度上加以综合对比分析,仅靠震前震后一定时段的卫星资料不足以排除所有非震因素的影响。     

卫星热红外异常——四川汶川Ms8.0级大地震的短临震兆

利用我国FY-2C红外一波段（10.3~11.3 μm）的卫星遥感图像,通过解译和研究,发现在5.12汶川大地震之前,就出现了明显、孤立的卫星热红外异常现象。其异常现象的特征具体表现为：①、震兆出现早：即在2008年3月18日（震前55天）,就开始出现了热红外异常;②、异常阶段多且复杂：汶川地震前的卫星热红外异常,可分5个阶段,而且热红外异常的展演各有不同。这在众多的卫星热红外地震研究案例中,可能是迄今为止异常阶段最多的一次;③、单个阶段的持续时间长：最长达13天;④、如此沿龙门山地震断裂带分布的明显的地热增温异常现象,可能在卫星热红外地震研究案例中是首次发现。这对研究发震特点、余震走向具有重要指示和启示意义。 本项研究的结果再一次证明：作为地震短临震兆,在地震（特别是≥Ms5.0）前必然出现热红外异常现象的实践性和规律性。利用卫星热红外异常现象进行地震短临预测研究是最有效和最有可能突破地震预测科学问题的途径和方法之一。     

我国未来地震形势分析

我国未来地震形势分析张治洮（地质矿产部西安地质矿产研究所，西安，７１００５４）１０年左右的地震形势分析，作为地震预报的重要环节，对年度预报和短临预报起着宏观指导作用．１９８５年新疆乌恰７．５级地震后，一些专家以这次大震作为本世纪第五活跃期的启动标志．...     

汶川8.0级和仲巴6.8级地震中波红外热辐射异常

本文以静止卫星中波红外亮温为数据源,应用小波变换和计算功率谱方法对汶川8.0级地震和仲巴6.8级地震进行了分析研究。结果表明,这两次地震震前均出现了明显的短临热异常现象。这与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致。在时间演化过程中热异常现象在震前存在一次明显的变化,这种变化有短临预测意义。地震前后热异常分布可能反映了区域应力集中和调整变化,根据异常的演化方向和异常消失区域可以估计发震的可能区域范围。     

芦山地震的红外增温异常分析

地震三要素的短临预测对抗震减灾意义重大,但实现的难度很大,仍是个世界难题。笔者应用卫星红外异常增温时空演变规律对2013年4月20日芦山地震作了研究,并在2013年4月21日全国天灾预测委员会学术研讨会上作出了分析。文中简要剖析了芦山地震的构造背景和成因机理。芦山地震是我国西部地震构造区新发生的MS 7.0级大地震,其成因同汶川地震相似,主要受到印度板块NE向对青藏地块推挤,南北压缩挤出断块向SEE滑动,受到四川盆地以西龙门山断裂带强烈阻挡,积能释放后发震。文中重点介绍了红外增温时空演变规律进行短临地震预测的过程。震前红外增温异常的动态变化是地震构造活动的反应,时间上一般经历初始增温-加强增温-高峰增温-衰减到发震的4个阶段。     

大地震临震预测的研究进展

短临地震预报尤其是临震预报 ,是当今国内外公认的世界性科学难点。文章综述了中国科学家从多学科交叉和内外因耦合的科学途径 ,已在大地震临震信号方面获得了次声波异常、地应力突跳、虎皮鹦鹉跳跃异常、地电和地磁异常、卫星红外异常、重力高频脉冲等临震预测的手段。笔者通过典型分析和普查对比各种地球物理因子和各种天文因子可能影响的整体研究 ,找到了大地震临震的主要触发因子———以月亮为主的非经典引潮力共振的异常叠加。在此基础上 ,采取内外因耦合的途径和方法 ,在 6a多来联合进行的临震预测内部试验表明 ,地震三要素均基本正确的成功率已达40 %。最后 ,还对临震预报问题提出了一些看法。     

地壳放气动态监测与张北—尚义Ms6.2级地震预报

笔者从新的地球观出发,论述地壳放气与地震活动的关系,及其在张北－尚义Ｍｓ６．２级地震中短期,短临预报中应用,认为地震是可以预报的。因此,笔者提出地震预报探索中应加强地壳放气动态监测与研究,特别是加强断层带土壤气ＣＯ２、Ｈ２,Ｈｅ与Ｈｇ动态监测的观点。     

地球排气与森林火灾和地震活动

地球不仅是固体 ,而且充满了流体。当地球受力时 ,地壳变形和破裂 ,气体 (H2 ,CH4 ,CO等 )从内向外溢出 ,这样可引起森林火灾和地震。自 1990— 2 0 0 0年 12月利用卫星热红外图像资料做地震短临震兆的观察取得了突破性进展。正式预测、预报 149次 ,10 0次有结果 ,虚报 49次。 10 0次有结果的预测、预报中较准确的有 6 5次 ,含 7级地震 10次、6级地震 19次、5级地震 36次。较好预报有 2 5次 ,含 7级地震 4次。较差预报有 10次。由于云层干扰有 49次虚报和 2 0次漏报。 1998年 5月 13日— 5月 2 2日内蒙古大兴安岭阿尔山森林火灾前 10d ,即 1998年 5月 4日在卫星热红外云图上见到内蒙古大兴安岭阿尔山森林区出现圆形排气增强区。 1999年 4月 3日山西汾阳森林火灾前 4d ,即 1999年 3月 31日卫星热红外云图上汾阳森林区出现一孤立圆形排气增温区。 2 0 0 0年 3月 2 8日福州郊外森林区起火 ,就在当日卫星热红外云图上可见到福建沿海大陆升温。 1996年 9月 6日台湾兰屿发生 7 1级地震 ,地震前 11d增温震兆呈现一个奇特构造应力热体系———山字型。     

永安西南5.1级地震前尤溪电磁辐射异常特征的研究

本文通过研究1997年5月31日永安西南M_L=5.1级地震前尤溪电磁辐射异常特征及其与本次地震三要素的关系,探讨利用数字采集仪PP40打印机记录电磁辐射信息,比起模拟记录的优势所在,总结出利用震前电磁辐射异常信息,进行短临地震预报的一些规律。     

尼泊尔8.1级地震卫星热红外异常解析

针对2015年4月25日尼泊尔8.1级地震前后在震中区附近出现的大范围热红外异常,以中国静止卫星FY-2C/E亮温资料为数据源,采用功率谱相对变化法进行数据处理和资料分析,结果表明:震前热异常具有显著的时空特征,异常范围呈不规则带状分布,且随时间推移逐渐扩大,至震时异常面积趋于峰值,震中始终位于异常区域的边缘部位,震后异常快速收缩减弱,直至完全消失。该次热异常变化表现为初步显现、加速发展至逐步衰减的过程,持续时间在45天以上,特征周期为16天,相对变化幅度达12倍多。通过相似震例对比研究发现,该次地震与汶川大地震的热红外时空演化特征存在一定共性,主要体现在热异常的演化过程、异常形态、发震时刻及震中位置与异常区域的关系上,仅特征周期和特征幅值有所不同,应与各区域应力变化、气候因素及特殊的地质环境相关。这些认识对热异常与地震三要素的关系判定有一定启示作用,对地震热红外监测预报工作具有重要意义。     

赤城地温测点的映震能力及特征分析

一、引言近年来,首都圈一直被列为地震重点监视区,而地温动态观测作为短临预报的主要手段之一,越来越受到人们的广泛关注。首都圈的地温动态观测,自80年代末至今,已有10余年的观测历史。这期间,在首都圈陆续布设了一些测点,使地温观测网逐渐趋于完善。1989年大同—阳高M_S6.1地震、1996年包头M_S6.4地震及1998年张北—尚义M_S6.2地震前都记录到了明显的地震地温短临前兆异常。根据异常曾对张北地震作了一定程度的预报。随着地温观测资料和     

钻孔应变、应力地震中短临前兆异常特征及预报方法研究

一、前言地震预测预报是实现减轻地震灾害的基础和关健环节。准确的短临预报直接关系到防震减灾的社会效益,而正确的中期预报是进行准确的短临预报的重要前提和背景。我国地震前兆观测手段(如大地形变、测震、地磁、地下流体、地电、重力、钻孔应力应变等)在长期的地震预测预报实践中积累了丰富的资料,并成功地预报过一些地震。但是,由于各种手段所测物理量及方法不同,使得各种手段在地震长、中、短临预测中偏重有所不同。     

闽台地区中强震电磁辐射信息异常特征探讨

本文根据莆田地震台近几年来电磁波观资料的分析 ,震例研究结果表明 ,电磁辐射信号常在震前存在着起始异常 -主异常 -衰减异常 -平静 -临震异常、在平静时地震的特征。本文对闽台地区几次中强地震电磁观测和研究以及对地震的短临预报起到了一定推动作用。     

应用卫星热红外异常预测地震的研究

构造型地震是现代断层突发性错动产物。在强震孕育与破裂过程中，不仅释放巨大应变能量，而且在断导对段伴随着热效应，并引起岩石和土壤中水产生汽化与低空气体电离作用，从而诱发各种波段的地光现象（包括热红外光谱异常）。在中强地震前，随着断层放与低空气体电离作用增强，将导致热红异常更加明显。     

首都圈的精密地温观测和地震前兆异常特征

自80年代末,在首都圈陆续建立了一批精密地温观测点(温度计的分辩率为0.0001℃),开展了地温前兆观测,积累了丰富的实测资料和一些典型震例.本文分析了首都圈地温观测的正常动态及影响因素.通过对典型震例的分析,研究了地温的地震前兆异常特征.地温前兆异常形态为阶变型、上升型和脉冲型;它的异常开始至发震时刻最短为28h,最长达1个月左右,皆属短临异常.它的异常幅度为正常日变幅度的几倍至十几倍,但温度的变化量不大,地震前异常累计值最大仅为0.12℃,可谓震前地温的微动态异常.综上所述,精密地温观测记录到了明显的地震短临前兆异常,它是一种比较有效的短临预报手段.     

中国近海海域卫星热红外亮温增温异常探讨

在大量风云静止气象卫星热红外观测资料的基础上,对比总结了中国近海海域卫星热红外亮温增温异常的特征,分析了热红外亮温异常与海底常规油气及天然气水合物藏之间的关系,探讨了中国近海海域卫星热红外增温异常的机制,指出了中国近海海域天然气水合物的可能赋存区。根据地球排气理论及卫星热红外亮温增温异常与海底烃类聚集体、油气盆地或潜在天然气水合物藏、断裂构造、地震活动等之间的关系,中国近海临震前卫星热红外增温异常的原因可能与临震前地球排气作用导致的油气渗漏和（或）海底天然气水合物分解后扩散有关。中国近海海域的西沙海槽、东沙群岛岛坡、笔架南盆地、北吕宋海槽、南沙海槽、冲绳海槽中南部至西南部等是天然气水合物的可能赋存区。     

川滇块体中强震前热红外辐射异常研究

中强震频发的川滇块体是研究地震前兆信息的热点地区,中强震前存在热辐射异常已被很多震例证实,有必要对川滇块体中强震前的热辐射异常进行系统研究总结,为该地区热辐射的研究应用提供一定的参考。本文以多年MODIS/Terra卫星热红外亮温数据为基础,对2004年4月至2014年8月川滇块体5级以上地震前的热红外亮温低频信息进行了分析。结果表明:(1)川滇块体M≤6.1级的地震震前观测不到大范围的显著热辐射增强异常,这可为该地区大范围显著热辐射增强异常出现后地震震级预测提供一定的参考依据;(2)2014年8月3日鲁甸M6.5级地震前川滇块体存在大面积显著热辐射增强异常,这类异常对该地区6.5级左右的地震具有短期指示意义。