基于加卸载响应比(LURR)方法回顾2022年9月5日泸定MS 6.8地震预测过程

对2022年9月5日四川泸定M_S 6.8地震前加卸载响应比(LURR)异常时空演化特征和震前预测过程进行回顾。年尺度的LURR计算结果可以识别高应力背景区,为年度危险区的判断提供依据;周月尺度的计算结果可以反映地震发生前的孕震区介质由稳定阶段进入损伤阶段的转变。泸定地震前,LURR中短期异常空间分布呈现“沿鲜水河断裂方向展布—向震源区集中—异常幅度增加、区域扩展—震后减弱并消失”的演化过程;LURR时序曲线在震前出现明显的高值变化,在高值回落的过程中发震,震后LURR时序曲线回落至阈值线1.0附近。综上,LURR异常在空间上具有逐步向震中集中的趋势,时间上具有明显的阶段性特征,将LURR方法在长中短期一体化预测中进行应用,可以为今后对该区域地震趋势研判提供较好的依据。     

2020年6月26日于田MS6.4地震前Benioff应变和地电场加卸载响应比异常研究

加卸载响应比（Load/Unload Response Ratio,LURR）是根据岩石介质本构关系的动态演化特征提出的地震预测方法。2020年6月26日新疆于田县发生6.4级地震,震前以Benioff应变为响应量观测到明显的LURR高值异常,异常出现于2019年初,持续1年后发生地震,意味着震源区介质的应力状态在2019年发生了明显改变。进一步,以地电场为响应量,计算了距震中280km的和田地电场长、短极距共6个测向的LURR异常时序曲线,结果表明：和田地电场长、短极距的NS向和NW向共4个测向在震前1~3个月出现了LURR异常逐渐增大的同步变化,这种现象可能反映了孕震区介质因微裂隙的产生和扩展导致流体在裂隙中的运移引起的动电效应。综合分析2种不同响应量的LURR异常演化特征,有助于更深入地认知地震孕育过程,更准确地评估地震活动趋势。     

临震天体引潮力和地面长波辐射OLR异常

利用天体引潮力周期变化模型和地面长波辐射(OLR)数据资料,分析2010~2011年云南、西藏地区的4次M5.0以上地震震前OLR异常,探讨了诱发地震的外部因素,即天体引潮力周期与红外异常发展的关联特征。结果显示:以临近发震时刻所在周期引潮力值最低点日期为OLR参照背景,获取的地震前后NOAA长波辐射OLR日增量分布图像显示:震中附近热异常明显,异常受构造控制,且其分布与断裂关系密切;异常演化经历起始-加强-高峰-衰减-再增强-发震-平静的过程,符合岩石因应力增加而破裂的规律。一方面表明地应力的临界状态演化过程可通过OLR辐射变化来反映。另一方面表明引潮力可以改变构造内部地应力的状态。     

九寨沟M_s7.0地震前地应变LURR异常演化特征

从岩石应力-应变的本构关系出发,以能够反映岩石应变变化的地应变观测数据作为"响应量",通过库伦应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前震中及周边500km范围内应变观测的加卸载响应比结果。结果显示,基于应变观测的加卸载响应比方法能够较好地从潮汐频段提取地震前LURR异常,九寨沟地震前,300km范围内的多个应变观测台站出现LURR异常,其中相距96km的两水台EW分量Y值最大达到3.27;LURR空间演化特征显示,在震前约9个月内震中及周边地区陆续出现异常"集中—增强—减弱"过程,证明该地区在长期应力累积的背景下,应力的不断累积增强导致震中及附近区域的岩石出现不断损伤或弱化,最终位于树正断裂上的应变能积累超过了介质强度而引发了此次地震。     

甘肃岷县M_S6.6地震前天体引潮力与OLR异常间关系的研究

分析甘肃岷县M_S6.6地震前后潮汐变化发现,发震时刻引潮力处于最低相位点,显示引潮力的诱震属于典型逆冲断层作用类型。以潮汐周期为时间指示,利用NOAA卫星地面长波辐射(OLR)数据,分析震中及其邻近区域(30°~40°N,90°~110°E)地震前后(7月17~25日)地面长波辐射值的连续变化状况,结果显示,震前仅震中及其相关联断裂附近OLR发生了显著且连续的异常变化,在时间上经历了起始增温—异常加强—峰值—衰减—发震—平静的演化过程;在空间上异常区域覆盖震中,与汶川地震引发的应变积累正影响区之南北地震带北段基本吻合;在形态演化上,表现出沿断裂带分散—汇聚—分散的破裂过程,并与岩石应力加载破裂的初始微动破裂—扩张破裂—应力闭锁—地震爆发—恢复平静阶段的力学过程完全吻合。这可能预示该地震发震前后天体引潮力对处于临界状态的活动断层具有诱发作用以及长波辐射异常在一定程度上对地震构造应力应变过程辐射进行表征。     

文安地震前华北区域长波辐射场的异常特征分析

利用NOAA/IR极轨卫星所获取并发布的热红外长波辐射(OLR)月平均网格数据信息(空间分辨率为2.5°×2.5°),采用涡度处理方法,在对华北地区OLR多年背景场分布特征分析的基础上,详细研究了2006年7月4日河北文安5.1级地震前华北地区OLR的短期异常演化特征。结果显示,华北地区OLR正常背景场变化较为平稳,但在文安地震之前这种平稳均一的分布格局发生了变化,主要表现为在地震发生之前2个月,在震中附近出现了OLR的显著增强异常现象。结合以往开展的大量的震例分析结果,显示出这种震前的异常演化特征具有广泛的普适性。这一认识的取得对于开展华北地区地震短临预报应用研究具有一定的现实意义。     

芦山MS7.0地震前天体引潮力和OLR异常

2013年4月20日在我国四川省芦山（30.284o N, 102.955o E）发生MS7.0地震,计算该地区潮汐变化,地震时刻引潮力处于最低相位点,显示引潮力的诱震作用属于典型逆冲断层作用类型。以此潮汐周期为时间指示（4月12日~4月23日）,利用NOAA卫星地面长波辐射（OLR）数据资料分析全国范围地震前后热辐射值连续变化,结果显示：伴随潮汐演化,在全国范围（17°N-55°N ~ 73°E-155°E）内,震前OLR仅震中及其相关联断裂附近发生了显著而连续异常变化过程：在时间上经历了起始增温→异常加强→高峰→衰减→发震→平静的演化过程;在空间上异常位置与震中基本吻合,发展过程表现出沿断裂带由分散→汇聚→分散的破裂过程,与岩石应力加载破裂演化经历：初始微动破裂→扩张破裂→应力闭锁→地震爆发→平静阶段的力学过程完全吻合,显示天体引潮力对处于临界状态的活动断层具有诱发作用,而长波辐射异常是地震构造应力应变过程辐射表征。将引潮力与OLR异常结合在地震前兆研究中有一定的实用价值。     

芦山7.0级地震长波辐射异常分析

分析2013年2-5月芦山地震震中区域长波辐射涡度场空间演化特征,结果显示,在芦山7．0级地震前存在涡度场明显增强的异常现象,2009-2013年同期并未出现。这一震例再次证明,在部分大震前OLR存在异常增强的变化。     

基于引潮力位的云南鲁甸M_S6.5地震前地面长波辐射短临变化

2014年8月3日中国云南省鲁甸发生M_S6.5地震,震源机制显示为走滑断层,利用NOAA卫星地面长波辐射(OLR)数据资料,对地震前后热辐射值连续变化进行分析,结果显示:在中国大陆范围(20°—45°N,80°—120°E)内,仅震中及相关联断裂附近,地面长波辐射(OLR)在时间上经历了起始增温→异常加强→高峰→衰减→发震→平静的演化过程,在空间上异常沿断裂由北向南向震中迁移。对鲁甸地区引潮力进行计算,结果显示,天体引潮力对本次地震具有显著诱发作用,长波辐射异常可能是地震构造应力应变过程的辐射表征。     

2015年尼泊尔MS8.1地震红外特征分析

本文利用改进的红外异常鲁棒估算(RETIRA)法对2015年尼泊尔M_S8.1地震震区2007年1月—2015年8月共104个月的NOAA长波辐射日数据进行了处理,获得了该地震前后的红外辐射变化. 结果显示,在长达3158天的时间尺度内,尼泊尔地震破裂面区域的长波辐射值仅在震前半年内呈现显著的异常变化. 进一步对喜马拉雅构造带的分段研究表明:震前长波辐射异常出现在尼泊尔地震震中以西区域,说明地震孕育过程中喜马拉雅构造带西侧的应力积累高于东侧,这与前人利用GPS观测资料所得到的该区域应变积累特征一致;长波辐射异常的空间分布主要集中在喜马拉雅构造带南部,这一结果与地震震源机制所显示的发震断层南部区域为断层压缩区、北部为断层拉张区的应力状态相吻合. 因此,综合考虑检测到的长波辐射异常所呈现的空间和时间特征,本文认为该异常与尼泊尔M_S8.1地震有关.      

The tempo-spatial evolution characteristics of the load/unload response ratio before strong earthquakes in California of America and its predicting implications

IntroductionThetheoryoftheload/unloadresponseratio(LURR)hasbeenproposedabouttenyears(YIN,YIN,1991).Thetheoreticalstudieshavebeendevelopedfromtheoreticalanalysistorockexperimentandnumericalsimulation(SHI,etal,1994;WANG,etal,1999).IncharacteristicsoftheLURRanomalies,atfirst,weonlyanalyzedthevariationoftheload/unloadresponseratio(LURR)versustimeinthefixedregions(YIN,etal,1994;YIN,etal,1995).Thenwestudiedthetempo-spatialevolutionfeaturesoftheLURRintheseismogenicprocessanddevelopedthe…     

苏皖地区2次中强地震前地下流体异常及其形成机理分析

归纳总结了安庆M_S4.8地震、高邮-宝应M_S4.9地震前出现的地下流体异常,并对其形成机理作了初步讨论。结果显示,这2次地震前地下流体异常特征比较相似。在时间进程上,都表现出中期趋势背景异常与短临异常的配套性特征。在空间分布上,中期趋势背景阶段,水位异常均表现为震中附近流体井水位呈趋势性转折上升,而震中外围流体井水位呈趋势性转折下降的特点。且转折上升的流体井在空间上的分布方位与地震的发震断层走向一致。在短临阶段,异常均表现为先向外迁移继而向震中靠拢的特点。水位在空间上的规律性分布可能受区域应力场作用以及区域构造格局所控制。     

中国大陆几次强地震长波辐射异常分析

大地震前存在长波辐射异常已被许多震例所证实,为进一步分析强地震前的长波辐射异常变化特征,提取其异常的判定指标。以多年静止卫星长波辐射资料（OLR）为基础,应用小波变换和功率谱估计方法对中国大陆6级以上地震进行分析研究。结果表明,6次强地震前三个月内均出现不同程度的长波辐射异常现象,与以前震例分析结果较为一致。空间上在震中及其附近区域异常整体呈现开始-增强-极值-减弱-消失过程,异常最大值时大于多年均值的1倍标准偏差的范围面积达数万到十几万km²,异常最大值时相对功率谱幅值均在10倍以上;时间上震中附近小区域相对功率谱幅值持续偏离多年均值的1倍标准偏差,持续偏离时间介于40~75天。这些强地震的异常判定指标具有短期预测指示意义。     

门源MS6.9地震前地电场优势方位角与加卸载响应比异常变化分析

2022年1月8日在青海门源县发生M_S6.9地震,基于震中300 km范围内地电场近5年观测资料,综合分析选取9个观测站,根据大地电场岩体裂隙水(电荷)渗流(移动)模型计算其优势方位角,并尝试以地电场为响应量,通过库仑应力触发模型的加卸载响应比(LURR)计算方法,计算地电场LURR值。结果显示：(1)两种不同方法计算的地电场异常站在空间分布上具有一致性,其中古丰、黄羊川、寺滩和兰州站地电场优势方位角、LURR在震前皆出现异常变化,而山丹等其他站方位角、LURR均看不出明显的异常变化。(2)兰州和寺滩站两种计算方法的结果时序变化较为吻合,表现出准同步性。进一步结合震源机制解对异常观测站优势方位与区域主压应力P走向的关联进行分析,结果表明基本符合岩石物理学理论,这在一定程度上可增强地电场优势方位角方法在分析地震前兆异常中的可信度。地电场优势方位角以及LURR值两种计算方法在机理上具有关联性,综合分析其异常演化特征可能有助于进一步认知地震孕育的物理过程。     

2016年门源MS6.4地震前兆异常演化特征

本文对2016年青海门源M_S6.4地震之前震中周边前兆台站的观测资料进行了回顾性分析,结果显示有15项定点前兆测项震前呈异常,主要集中在距震中300 km的范围内,其中形变类异常最先出现,之后以流体类异常为主,临震阶段以电磁类异常为主。震前前兆异常的演化在时空上具有阶段性和迁移性,震前异常出现时间随震中距的变化划分为三个阶段:α阶段为远源场前兆异常从震中向外围扩散的过程,异常主要出现在震前390—630天;β阶段为前兆异常大范围分布,主要出现在震前100—200天;γ阶段主要为近源场异常向外扩散。      

新疆中强地震前加卸载响应比时空演化特征分析与检验

加卸载响应比是一种刻画震源区介质损伤程度的物理学参数,它通过随时间的变化来反映地震孕育的过程来进行地震预测。通过对1990—1999年新疆地区部分中强地震前加卸载响应比时空演化特征进行分析,并基于该理论得到孕震积分的概念应用于震例中。结果表明:中强震震前在震中附近可能存在多个高加卸载响应比值区,它们大致围成椭圆状或环状,地震通常发生在异常高值波动或减弱的过程中;异常峰值至发震时间比理论时间要短,这可能表明新疆地区构造活动剧烈,孕震周期较短。     

昆仑山口西8.1级地震的卫星热红外前兆特征分析

以卫星热红外遥感产品的两种参数——长波辐射强度(OLR)(月际资料)和亮度温度(日际资料)为基础,对2001年11月14日昆仑山口西8．1级地震前后的卫星热红外变化特征进行了分析．结果表明,在8．1级地震发生前一个月长波辐射强度(OLR)出现增强异常;震前6～7天出现亮度温度的增强,异常现象在空间分布上呈现为条带状,与震中区的构造分布一致。     

震前多种前兆异常形态特征及预测意义

对1970年以来华北地区31次M_S≥5.0地震前多种前兆异常形态特征进行了系统研究, 结果认为: ① 在强震前短临阶段, 普遍存在垂直形变和水位异常形态的四象限性分布, 且这种象限分布特征与主震震源机制解具有一定的相关性。 即在压缩区, 垂直形变上升, 水位亦上升。 在膨胀区, 垂直形变和水位都下降; ② 地倾斜异常在近源区与远源区具有明显的差异, 其中多数强震前表现为距离震中近的台站向与震中相反的方向倾斜, 而远离震中的台站, 其倾斜方向指向震中; ③ 地电阻率异常形态以下降为主; 多数水化异常(气体)表现为短期上升而临震转平或下降; 电磁波通常为短临异常。 基于上述前兆异常形态特征, 特别是垂直形变和水位异常形态的四象限分布特点, 提出了根据前兆场异常特征判断发震地点和孕震状态的思路。