2005年3月28日苏门答腊8.6级地震前的电离层扰动(英文)

2005年3月28日苏门答腊发生8.6级地震,通过分析处在地磁活动平静期的震前15天的数据,发现3月20、22、23和28日在赤道区域多个参量上出现电离层扰动,如电场和等离子体参量,认为这些电离层扰动可能与本次强震有关.震前电子密度异常有两种形态,一种是在原来的峰值变化区电子密度单调增加,幅度超过1σ,如3月20日和28日的异常;另外一种是改变了原来在赤道区的单峰变化形态,而呈现了双峰值和赤道谷值的变化形态,如3月22日和23日的扰动.分析结果显示,这两种形态的电子密度扰动都分布在一个比较大的范围内,经度上跨越100°,纬度范围30°,显示了比较长的异常持续时间和全球变化特性.VLF频段电场频谱的数据分析表明双峰形态的扰动不是磁共轭效应.同时低频电场扰动相对电子密度而言集中在一个相对小范围内,当N_e单调上升时,电场扰动却只出现在离震中最近的轨道上.分析认为震源产生的电场信号直接传播进入电离层是非常困难的,但是它可以通过岩石层-大气层-电离层圈层耦合机制造成电离层扰动.结合离子成分及其变化形态的分析,震前氧离子变化形态与氢、氦离子的形态相反,这与其他地震前的电离层异常扰动形态是类似的.综合分析认为,对于与地震相关的电离层异常的识别需要结合多个观测参量的联合分析.

与地震活动相关的电磁扰动的空间观测

介绍了地震附近甚低频(VLF)电磁波信号强度统计分析结果。统计数据全部来自法国的DEMETER卫星(轨道高度700km,近太阳同步轨道),处理中采用了稳健的两步处理方法。第一步,利用所有的观测数据构建电磁辐射背景图,在给定条件和给定轨道位置对电场波动强度进行了统计描述。第二步,在第一步得到的电场波动强度的统计分布背景基础上,对地震附近的观测数据进行分析,研究由地震活动引起的电场波动强度的变化,评估它们在统计上的显著性。在整个分析过程中,我们总计使用了大于两年半的卫星观测数据,并对在此期间全球范围内发生的大约9000个震级大于或等于4.8的地震进行了统计分析。统计结果显示,在夜间时段,对于浅源地震(震源深度小于或等于40km),在震前0～4小时的短时间内,电场波动强度会有4～6dB的显著降低。

伴随地震和火山喷发的电磁效应

伴随地震和火山喷发引起自然地球物理场的变化,产生了地震电磁效应(SEM),即电场和磁场的扰动。电磁场变化多出现在初始地震发生前几天或几小时内,因此,若对这些现象有进一步认识,电磁场扰动可以作为地震的短期前兆。在研究学者中对SEM的解释历来存在着争论。

DEMETER卫星探测到可能与汶川地震有关的地面VLF发射站信号的信噪比变化

中国周边有多个应用于导航的VLF发射站,当DEMETER卫星飞经中国大陆上空时,它可以接收到来自这些发射站的信号.利用DEMETER卫星接收到的来自5个不同发射站发出的VLF信号数据,对发生在四川汶川8.0级地震进行研究,发现震中上空区域不同频率信号对应的信噪比在地震前后都发生明显的变化:震前明显降低,震后有所恢复.这个现象可能与地震和电离层耦合有关.