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地震前兆的判断

2016-09-19梁燕

地球 2016年2期
关键词:异常现象前兆电离层

■梁燕

(勐腊县人民政府地震局 云南勐腊666300)

地震前兆的判断

■梁燕

(勐腊县人民政府地震局 云南勐腊666300)

地震前兆对地震预测有重要的作用,地震前兆不是单一的现象而是由多种现象引起的。为了有效预防地震,研究者应该加大对地震前兆的研究,力求在地震之前获取有效的地震前兆数据,尽量减少地震造成的损失。本文以地震前兆电磁异常为例,通过其特征判断地震前兆,同时提出地震前兆的判断需要注意的地方。

地震前兆判断

1 地震前兆电磁异常判断的重要性

当前,地震电磁前兆已经成为地震短临预报的重要手段,大量事实说明强震前已经存在地震电磁异常现象。地震电磁短临前兆由以下几部分组成:地磁场、地电场、电磁辐射、电离层、高能粒子等与地震发生密切相关的各种现象。

地震短临电磁前兆有着一整套复杂的机理,分为[1]:第一,源自于震源信息的局部性前兆;第二,源自于震源所在的区域应力场构造前兆;第三,与孕震立体环境密切相关的动态前兆。孕震中产生的电磁效应及气体现象,研究者可以把这些产生的物质通过化学、声学、电磁学等手段进行处理再排到空中,可进一步研究岩石圈----大气层----电离层耦合现象,也能渐渐地推动对地震前兆的研究。

2 地震电磁前兆特征

所谓地震前兆就是指在地震前一、二个月或是在地震前几天前或者是几个小时之前发生的与地震孕育相关的一系列现象。这些现象包括:地磁场、地电场、电磁辐射、电离层、高能粒子等现象。

2.1地基地震电磁前兆特征

研究者依据地面观察数据和对比5级以及7级以上地震数据说明地震前兆主要包括:趋势性异常、突发性异常。地震空间分布特点具有集中性和离散性特点。

地震前兆有着及其复杂的机理(下图所示),具体包括:第一,源自震源处于不稳定状态的一些前兆信息,主要指与震源破裂过程、介质状态、深部物质运动后出现的局部性地震前兆;第二,源自区域应场力增强、构造块活动、多应力集中点及成组地震孕育等相关的较大范围的区域性前兆;第三,与孕震内部和外部等环境因素相关的动态前兆(前兆异常的幅度磁场可在10nt,在较大地震之前可高达几十NT,甚至还会高达200nT;电场异常幅度可为几十mV/km,有的可高达数百 mV/km以上;电磁辐射异常的信息数为2000smV/m,有的可以高达数千smV/m以上。)由此可知,地震前的幅度磁场和电场异常幅度都及高,相关工作人在获取地震前兆时的一些数据应该尽可能的排出与地震无关的干扰,使地震前兆的数据更精准。

2.2地震电离层异常特征

地震前电离层扰动的一系列数据说明:5级或7级以上大的地震前,在高度1000千米之下的电离层会出现一些扰动,电离层会出现一些异常[2]:第一,异常时间特征:通常情况下,大的地震前电离层会出现异常变化,通常会出现在震前前一个月或两个月,甚至是震前几天或几小时前。电离层出现异常的时间一般为每天4到6个小时。但是,值得注意的是,一些较大地震电离层会持续较长时间。第二,物理、化学参数异常变化:这些变化包括,ULF、ELF、VLF、LF电磁场和电磁波辐射异常(相位、振幅变化);TEC(电离层总电子含量);FOF2的震前异常扰动;还包括电离层离子体参数的震前变化及电离层的高度降低、高能粒子通量异常等等。第三,异常的强调:地震电离层变化幅度大约为15~30%。但是,一些较大地震前,变化幅度可高达100%。第四,出现异常的形态:异常形态可分为正相变化和负相变化。第五,稍微偏离:伴随着地震的接近,扰动覆盖的范围就会越来越大,幅度和强度也越来越高,扰动的范围随着震级的增大而加大。例如:在2楼极大值高度受电离层的区域范围经度和纬度方向一般约为10度,较高可达到40度。

3 地震前兆的判断

地震前兆的判断对于整个相关的地震工作有重要的作用,我们应该掌握正确的方法。

3.1判断需要有正常背景

当前,人们提出“地震前兆异常”现象,所谓“异常”是针对“异常现象”的分析。我们要证实地震前兆出现异常现象,就需要我们说明正常的现象。为此,当人们提出某个现象或某一系列现象是地震前出现的异常现象时,我们必须解释出正常的现象,同时应该把异常现象和正常现象相比较。

3.2判断不受干扰影响

地震时会出现一些异常现象,一些来自地震、一些与地震无关。我们需要明确这些干扰和异常现象是否与地震无关[3]:第一,探测地震仪器出现故障:在观测地震数据时,观测仪器可能会出现各种故障。这些故障可以向相关工作人员咨询。第二,周围环境的变化:环境变化包括人为和天气变化两种。人为影响包括,相关人员检查及调试仪器、周围施工、抽水浇地等活动、相关工作人员的责任意识。天气变化包括,气温变化、气压变化、刮风及下雨。相关工作人员应尽量排除与地震无关的干扰。

3.3判断需要与地震有关

出现异常现象不能就认为是地震前兆,只有当出现的异常现象与地震有关,我们才能断定为地震前兆。我们也可以运用地震相关检测仪器进行监测。一些地震数据表明,地震也经历孕育、发生和消亡的过程。我们可以凭借观察仪器观察到地震前兆、地震的发生和消亡。我们还可以通过相关仪器监测震前、震时、震后的变化情况来推测某种异常现象是否与地震有关。

4 结束语

地震前兆对于地震研究工作至关重要,地震究竟有没有可靠的前兆,这是需要急需解决的问题。地震究竟有没有可靠的前兆,这就需要精准的地震观测,地震观测是地震前兆的基础,地震前兆又是地震预报的基础。在地震预报之前,我们需做好地震前兆工作,我们要判断一系列的异常现象是否是地震前兆,如果是地震前兆我们需要及时做好地震预报及时做好防护措施,尽量减低地震造成的伤害。要大幅度减少地震造成的伤害,地震预报工作至关重要,但是地震预报工作来自于地震前兆,地震前兆的精准判断又源自于地震观测,地震观测工作不得马虎了事。

过去,研究者对地震前兆和地震观测研究不多,往往还轻视地震前兆和观察,观测设备陈旧,相关研究者只能停留在“看曲线、识异常”的条件下,对于很多异常现象无法有效研究。但是,随着国家对于地震工作的高度重视,国家投入了大量先进的地震前兆观测仪器,使观测数据更稳定、更精准,最终更好地为地震预报服务,我们相信未来的地震前兆观测仪器将会更先进,更能有效减低地震损坏率。

[1]王庆良,等.理解前兆异常变化机理和地震短临前兆 [J].国际地震动态,2005,(5): 131-144.

[2]邱泽华,周龙寿,池顺良.用超限率分析法研究汶川地震的前兆应变变化 [J].大地测量与地球动力学.2009(04).

[3]马钦忠.《与地震有关的电磁现象及其机理和观测研究专辑》前言 [J].地震学报. 2013(01).

P315[文献码]B

1000-405X(2016)-2-348-2

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