地震电磁前兆研究进展

强震前存在地震电磁异常现象已被大量强震震例所证实,在我国地震电磁前兆已成为地震短临预测的有效手段。地震电磁短临前兆主要包括:地磁场、地电场、电磁辐射、电离层、高能粒子等与地震孕育发生有关的各种异常现象。地震短临电磁前兆及其机理极为复杂,有来自震源信息的局部性前兆,有来自震源所在的区域应力场构造前兆以及与孕震立体环境有关的大尺度动态前兆。孕震过程中产生的电磁效应及其相关现象,通过化学途径、声学途径、电磁途径向空中传播,研究岩石圈—大气层—电离层耦合现象,有利于进一步加深对地震电磁前兆及其机理的认识。发射地震电磁卫星形成天地一体化的监测体系,将促进地震电磁科学研究和地震预测领域的发展。

汶川8级地震前电磁扰动与电磁立体监测体系

研究分析了在2008年5月12日四川汶川8.0级地震前出现的地面电磁与电离层中观测到的中、短临电磁异常,其中距离震中最近的郫县台地电阻率显示了2年左右的趋势下降异常,下降幅度7.2%,同时多台电阻率观测在震前1个月左右显示短临突变异常;震前18天地磁垂直分量出现低点位移,分界线两侧的低点时间超过2h;震前3天即5月9日,地磁低点位移、利用GPS反演得到的电离层总电子含量(TEC)、电离层测高仪得到的foF2和电磁卫星监测的离子密度和温度等均观测到局部电磁扰动现象,多数异常幅度超过50%。汶川8.0级地震前各种电磁观测技术记录到的明显异常现象,揭示了电磁学科在地震预报研究领域巨大的潜力,加强天-地一体化的立体电磁监测对地震预报水平的提高是非常必要的。

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。

汶川M_S8.0地震前地磁短临异常与强震预测探索

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化.利用中国地磁台网多年观测资料,研究了2008年5月12日四川汶川8.0级地震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征,即低点位移现象;并用此方法预测了汶川8.0级地震6级余震平静2个月后的一组6级强余震.这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性.发震日期为异常出现后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近.此外,还研究了汶川8.0级地震临震前,震中周围出现的地磁日变幅异常现象.

地磁日变化异常与强震的关系

强震前地磁垂直分量日变化异常主要表现在幅度与相位上的变化 .本文利用中国地磁台网多年观测资料 ,研究了 2 0 0 1年 1 1月 1 4日昆仑山口西 8.1级地震、2 0 0 3年 2月 2 4日巴楚 伽师 6.8级地震和 1 989年 9月 2 2日小金 6.6级等 3 0多次 6.6级以上强震前 ,地磁垂直分量日变极小值出现的时间 (低点时间 )在空间分布上的异常特征 ,即低点位移现象 .这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性 .发震日期为异常日后的第 2 7天或 41天的前后 4天 ,强震发生地区在低点位移突变分界线附近 .此外 ,还研究了昆仑山口西 8.1级地震和巴楚 伽师 6.8级地震临震前 ,震中周围出现的地磁日变幅异常现象 .

地磁"低点位移"现象与昆仑山口西8.1级地震

利用中国地磁台网多年的观测资料,研究了地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征即低点位移现象.该异常现象与强震发生有较好的相关性,发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天,地点在低点位移突变分界线附近.2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前的10月8日也出现了少见的地磁低点位移强震异常.讨论了地磁低点位移的"感应—触发"机制.

地磁场与电离层异常现象及其与地震的关系

利用中国地磁台网与电离层台站资料,总结了大地震前出现的地磁低点位移、地磁日变异常及电离层f_0F_2(F_2层临界频率)异常现象。对比研究了1997年11月8日玛尼7.5级与2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前磁场与电离层异常分布及特征。结果显示,两次巨大地震前磁场与电离层短临异常时空分布特征有较好的一致性,震中周围出现日变异常、拉萨台出现电离层f_0F_2明显异常;震前约1个月出现地磁低点位移,其突变分界线通过震中地区。

1998年1月10日张北6.2级地震前可能的卫星热红外异常现象

利用华北北部 ( 1 1 3°～ 1 1 9°E,38°～ 42°N)的 NOAA- AVHRR热红外通道数据 ,采用“震兆红外异常监测快速处理系统”软件 ,对遥感数据进行了辐射校正、几何校正和大气校正等处理 ,反演地表温度 ;结合地质状况 ,排除干扰因素的影响 ,利用图象差值法提取热红外温度异常 ;并以张北 6.2级地震为例 ,总结了热红外异常的时空变化特征及其与地震预报的关系 .在张北地震前十几天 ,沿张家口—渤海地震带上出现了较大范围的热红外温度异常现象 ,异常区域呈条带状 ,具有一定的区域性的构造背景 ;异常在空间上从外围向震中发展 ,震中位于热红外异常增温区边缘 .利用临震前出现的卫星热红外异常进行地震预报探索 ,有可能为地震预报开拓一条新的观测途径 .

地磁“低点位移”现象与强震预测研究

利用中国地磁台网40年观测资料,研究了2008年3月21日新疆于田7.3级地震,2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震等108次强震前,地磁垂直分量日变极小值出现的时间在空间分布上的异常特征即'低点位移'现象。这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性,发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近。此外,还研究了于田7.3级、昆仑山口西8.1级临震前震中周围出现的地磁日变幅异常现象。地磁低点位移是复杂的地球物理现象,受多种因素影响,其'探测-感应-触发'机理仍处在探索之中。

地震前兆与短临预报探索

针对地震短临预报面临的科学问题,分析研究了地震前兆(近场前兆、远场前兆和大尺度动态前兆)预报地震的物理基础;总结了地震短临前兆时空演化特征和同步耦合现象。高空技术在地震前兆观测中的应用将有利于短临预报实践与探索。

昆仑山口西8.1级地震前电离层与磁场短期异常对比研究

利用中国电离层台站和地磁台网资料,总结了8.1级地震前出现的电离层f0F2(F2层临界频率)异常以及地磁低点位移、地磁日变化异常现象。对比研究了电离层与磁场短期异常分布及特征,结果显示:磁场与电离层时空异常特征有较好的一致性。2001年10月8日出现低点位移,其突变分界线通过震中地区;震前1.5个月之内震中及周围地区出现地磁日变化异常,拉萨台电离层f0F2出现明显异常。

强震前的地磁异常现象

震前地磁Z分量的日变化异常主要表现在幅度和相位上的变化,文中利用我国50多个地磁台多年的资料,重点研究了1997年11月8日玛尼7.5级地震和2005年11月26日江西九江5.7级地震。发现玛尼地震和九江地震以及大多数中强地震前,全国地磁台站地磁Z分量日变化幅度的极小值出现时间(低点时间)在空间分布上异常特征,即低点位移现象。这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性。发震日期为异常日后的第27天或第41天的前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近。结果显示,在玛尼7.5级地震和江西九江5.7级临震前,震中周围出现区域性Z分量日变化幅度异常现象。

地震预报探索与张北6.2级地震

1998年 1月 1 0日在河北省张北县和尚义县之间 (41°0 6′N,1 1 4°1 8′E)发生 6.2级地震 ,震源深度为 1 0 km。震前一二年发现有明显的地震前兆异常 :4级地震条带明显 ,区域地震活动增强并出现低 b值异常等 ;震前数天至数月有赤城、张家口地倾斜异常 ,阳原、宝昌地电阻率异常 ,延庆地下水位异常 ,呼和浩特、北京地磁 ,地磁低点位移以及热红外等前兆异常。中、短期地震前兆较丰富 ,临震前兆异常不够明显。1 997、1 998年初北京西北至晋、冀、内蒙古交界地区被列为可能发生 5～ 6级地震重点危险区。张北 6.2级地震虽然有较好的年度中期预报 ,但没有作出临震 (几天内 )

中等地震活动增强作为强震标志的研究

通过对 ( 1 990～ 1 996年 )发生在我国大陆及边境地区 2 4次 6级以上地震的分析研究表明 ,80 %的强震主震前在震源区及附近有中等地震活动增强的过程。异常表现出共同的基本特征 ,即长期平静→增强活动→震前平静→发震。震前平静至发震大约经历几个月到 2年时间 (平均1 0个月左右 ) ,可以作为中短期地震预报判据。用岩石蠕变声发射实验来解释这一现象 ,可把中等地震活动增强看作是稳态蠕变阶段后期发生的广义前震。

我国地震预报研究概述

文中全面介绍了1966～1996年我国地震预报研究历程及所获得的主要成果。针对我国大陆地震活动频度高、强度大、分布范围广、震源浅、地震灾害严重的特点，以大陆板内地震活动规律和前兆观测研究为主要目标的我国地震预报研究，着重从我国地震及前兆观测台网建设和预报方法研究、中长期地震预测研究和地震重点监测防御区确定以及中短期地震预报研究三方面进行了艰苦的探索，并取得了一些有减灾实效的较成功预报实例。三十年来的地震预报实践表明，地震是有前兆的，但由于板内地震活动及前兆现象极其复杂、多样，我国中长期预报水平提高较快，而短临预报的水平和能力仍很低，需要把我国的地震预报研究长期深入地坚持开展下去。

地震发生时间和地质构造有关的一个证据——地震地方平太阴时与断层走向的关系

研究地震发震时的地方平太阴时τ和地震断层走向两者之间的关系.共计算了24组53个地震的地方平太阴时τ.根据月亮在地球内任一点形成的起潮力是一个主要周期大约为12小时25分钟左右的周期性函数、月亮在地方平太阴时相隔180°的两个位置上,对地球内任一点的起潮力基本上相同这一现象,计算了原地重复发生的两个地震τ1-τ2或τ1-τ2±180°的值ΔΤ.计算结果表明:①如果同一地点的前后地震断层走向一致.则Δτ一般较小;如果断层走向不一致,则Δτ一般较大;②不同地区的地震,即使断层走向相近,其地方平太阴时τ的分布也较分散,且不表现出有在月亮的上、下中天附近集中的倾向.这些结果说明:月亮固体潮对地震的触发作用和地震断层走向有关;在研究月亮固体潮与地震的关系时,不宜把不同地区的地震放在一起进行统计,必须考虑不同震源区孕震环境的差异.

地磁异常现象及其在地震预报中的应用

利用我国地磁台网多年的资料,研究地磁垂直分量日变极小值出现的时间(低点时间)在空间分布上的异常特征即低点位移现象。这种少见的异常现象与强震发生有较好的相关性。根据70次6级以上地震统计,发震日期为异常日后的第27天或41天前后4天,强震发生地区在低点位移突变分界线附近。2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前的10月8日也出现了低点位移异常。地磁低点位移是一种复杂的地球物理现象,受多种因素影响,其机理与跨越式预报方法仍处在探索阶段。震前地磁日变化异常既表现在相位上的变化,也表现在幅度上的变化。

中国地震预报探索与实践

对我国地震预测预报 30年来的历史做了简要回顾 ,主要概述了近年来我国地震预测预报研究与实践中取得的重要进展。中国地震预测预报 ,特别是“地震重点监视防御区”的确定、年度中期预报、短临预报到震后趋势判定都有较大进展 ,取得了明显的社会效益和经济效益 :1 1 996～ 1 999年我国发生的重要影响的 6级以上地震 ,均发生在 1 996年 1月确定的“地震重点监视防御区”内 ;2年度中期预报水平近年来平均提高 1 0个百分点 ;3对近年发生的有重大社会影响的 6级以上强震 ,震后趋势判断迅速、正确 ,取得突出的社会减灾实效 ;4对中强地震发生后后续强震的短临预报取得明显进展 ,曾较成功地预报了 1 995年 7月 1 2日中缅边境云南孟连 7.3级强震、1 997年 4月新疆伽师 4次 6级以上强震以及 1 998年 1 1月 1 9日云南宁蒗 6.2级地震 ;此外还预报了 1 996年 1 2月 2 1日四川巴塘 -白玉 5.5级、1 999年 1 1月 2 9日辽宁岫岩 5.4级等多次 5级以上地震 ;5在国外大震现场的国际合作中 ,开创了震后考察与趋势判定的成功范例 ;6总结了取得进展的科学基础。

华北地区地震活动的月相效应及其预测意义

对华北地区1970年以来ML4．0以上地震的月相效应进行了分析。结果表明，华北地区Ms5．0以上地震活动的月相效应并不明显，而是呈现较强的随机性。但在7级以上强震发生前，中等地震的发生具有较为明显的月相效应，这对7级以上强震的发生具有中期（1～3年）预测意义。未来强震可能发生在“朔望地震”分布的地区。目前，华北地区中等地震发生没有显示明显的月相效应，因此未来1～2年内华北地区发生7级以上地震的可能性较小。

地震活动的月相效应

本文利用中国大陆1910年以来6.0级以上和首都圈地区1966年以来1.0级以上大量地震资料,对地震活动的月相效应进行了研究。结果表明,发生在各个月相上的地震频次明显受月相的调制和制约,并且有一定的规律性,月相效应的最大幅度可影响地震活动平均频次的25％以上,证明了地震活动的月相效应明显存在,其影响不可忽略。结果还表明,月相效应的基本特征是具有半月和全月周期性,此外,对首都圈地区地震活动以及唐山、邢台余震序列的研究还可看出具有明显的1/4周期性。地震活动的频度、强度在朔、望、上弦、下弦附近出现相对极值。