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浅议地震监测方法以及抗震救灾的有效措施

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期
关键词:前兆电磁岩石

云南省地震局 云南 昆明 650041

前言

地震是一种特殊的构造运动形式,即快速地震。当地震的累积应力超过岩石或岩石的极限时,地震将迅速分解、移动、释放累积的能量,并以某种形式在地球周围扩散

1 地震电磁效应

1.1 地震电磁扰动产生机制

地震的孕育和发生是一个及其复杂的过程,临震前电磁扰动现象的物理机制目前尚无定论,不同的学者提出了不同的产生机制,主要可分为两大理论:动电效应和微破裂机制。一般从地震孕育、临震和地震发生三个阶段分析。

(1)在地震孕育过程中,地下应力发生变化促使孕震区地下介质电性结构发生改变,进而感应电磁场发生变化;在孕震区地下应力应变持续积累的过程中,可持续观测到感应电磁场的变化;

(2)在临震阶段,地震孕育带原来缓慢的应变能量积累速率改变加强,导致地震孕育带微裂隙增多,从而使得电磁辐射信息增加,并同时出现其他的一些化学效应、热效应等,引起大气层、电离层的同步响应,大气层和电离层对地下这些异常信息的响应具有放大效果,所以在比较大的范围内显示了强烈的电离层异常扰动变化;

(3)随着地震发生,能量得以释放,地下介质达到新的平衡状态,感应电磁场也趋于稳定。

1.2 地震电磁效应现象

地震电磁效应主要包括压磁效应、压电效应、感应电磁效应和岩石破裂时的多种电磁效应。除应力变化引起压磁、压电效应外,地下介质形变时伴随体积变化等现象,地震孕育所伴随的物理化学过程通过感应磁效应、动电磁效应、热磁效应、压电效应、动电效应、大气电场效应等产生地震电磁扰动前兆异常。地震前一、二个月特别是震前几个小时至几天出现的与地震孕育发生相关联的异常称为地震电磁短临前兆。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以及与孕震立体环境有关的大尺度动态前兆,主要表现为地磁场、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,前兆异常幅度磁场为10nT左右,大震前可达几十nT以上,甚至达到200nT,电场异常幅度约为几十mV/km,甚至数百mV/km。

1.3 地震电磁扰动实验基础

地震孕育及发生过程中伴随不同程度的电磁辐射异常已是不争的事实,岩石破裂实验证实了在岩石破裂过程中有较强的电磁信号产生,发现整个岩石破裂过程中有三种电磁信号产生。

(1)岩石破裂前产生的、持续时间长达十几个小时的长周期信号;

(2)临破裂前产生的、持续几十分钟的中长周期信号;

(3)破裂时产生的、持续几百秒左右的短周期脉冲信号。一系列实验结果证实了地震孕育及发生过程中伴随有电磁信号产生,为后续的电磁扰动研究奠定了一定的实验基础[1]。

2 地震监测方法

2.1 地震学方法

自1970年数字地震仪问世以来,数字地震资料被大量删除,对地震本身及其他学科的发展起到了极大的促进作用。俗称“地震”,是用来测量和研究地震活动,预测地震和地震灾害即将产生的破坏性影响。地震探测器和记录系统:地震探测器系统由较大的弹药和链条组成,在地震发生时能够捕捉和放大地震振动。通过接收地面的运动信号并将其传输到转换或记录设备,记录地震过程并将其描述为地震的连续运动图像。这些图像与水保持距离,水可以是纸张或数字形式。滚动记录纸是记录系统。将数据采集器和轴向辅助设备融入先进的科学技术中,并采用数字系统。

2.2 地壳形变监测方法

这是一种利用专门设计的精密仪器观测地壳小变形的方法,用于监测地面运动和断层运动,当地壳形变岩石在地球内部的变形力是前所未有的时,这些变化可以通过激光测量表面标记之间的距离变化和测量地面锚定之间的显著变化等仪器来观察。利用GPS技术开发的地壳运动观测技术已成功地应用于中国大陆部分地震区的探测。得到了大陆块体的相对速度,得到了一系列地壳形变图像。同时,还观测到地表高水平、断层变形和倾斜、重力等。钻孔变形与钻孔变形:研制国际先进水平的监测工具,探测的变形变量和大小国家的运动,是监测地面活动的有效手段。

2.3 地磁监测方法

地球的深部物理变化是由地磁场显示的,这是反映地球不同深度甚至地核物理过程的主要信息来源之一。我们观测了地磁场的时空变化,并从观测仪器中推断出地震预测信息。质子转子磁力仪、磁门磁力仪等精密磁力仪,在理论上与实际有关,并提供了一些地震实例。

3 抗震救灾的有效措施

3.1 快速响应和方案启动

(1)立即启动应急准备。地震准备工作要尽早启动,各级政府应急管理人员要各负其责,特别是广播电视台要尽快发出呼吁。为稳定民心,保障交通运输安全,第一阶段可以动员特种部队和特种部队、武警、公安、民兵预备役部队。

(2)机动方式:在可能的情况下,允许军用、民用、客机按要求运输救灾教育队和设备(食品、药品、饮用水、设备、工具等)以及车辆、列车、列车等。公路、铁路、水路运输的船舶,如果能调集多架直升机运送救灾人员和物资往返灾区,也能获得灾区(特别是中心灾区)的相关信息。

(3)要不断提高应急准备水平,适应多种情况,特别是最严重、最复杂、最严重、最弱势的情况,更好地适应形势,更加切合实际,更加具有可操作性。

3.2 有效有力的指挥统一

(1)各级防震指挥人员和地震队伍必须严格服从抢险救灾指挥部的直接指挥。

(2)统一组织。根据业务需要,使用灾害教育、地震监测、通信、安全、通信、交通、水利、卫生、社会保障等队伍,并使用当地指挥控制中心。

3.3 以人为本,抢救生命

人是最宝贵的,只要有一线希望,只要有一点点生存的机会,我们就必须加倍努力,永不放弃。要把重点放在救援人员、伤员和受灾人口身上。

3.4 获得信息和社会凝聚力

地震发生后,迅速准确地发布各种权威信息,不仅可以缓解民众的恐慌情绪,而且有助于稳定社会、团结民众,赢得认同和支持。必须及时召开新闻发布会,评估灾害和应对措施的最新进展。

4 结束语

总之,通过有效的地震监测方式大大提高了地震预报的准确性,在抗震救灾过程中,要充分发挥各方力量,确保地震救援决策的贯彻落实和地震救援决策的贯彻落实。

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