地磁低点位移异常与地震预测

利用国家地磁台网中心产出的观测资料,研究中国大陆地区2013～2022年共10 a时间尺度的地磁低点位移异常与5级以上地震的关系。结果表明,地磁低点位移异常与5级以上地震之间具有较好的关联性,地磁低点位移异常出现后2个月内,其异常分界线300 km内发生5级以上地震的概率较大。2013～2022年中国大陆地区共发生5级以上地震160次,异常对应率为32.4%,虚报率为67.5%,漏报率为48.1%,地震预测率为55.0%;46次地震前出现1次低点位移异常,42次地震前出现2次及以上异常。将地震前的多条低点位移异常分界线叠加到同一底图上,会形成1个或多个交汇区域,地震往往发生在低点位移分界线交汇区域。综合活动构造断裂分布、历史大地震情况、中长期预测强震潜在危险区及年度全国地震危险区等进一步研判发震区域,可大幅缩小地磁低点位移预测地震发生地点的范围。     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征;3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

地磁低点位移异常：岷县-漳县M6.6地震可能的震前反映

选取天水地磁台（TSY）和兰州地磁台(LZH)2011~2013年、乾陵地磁台(QIX)）2012~2013年以及成都地磁台(CDP)观测资料,基于小波多尺度分解,提取地磁垂直向日变的最低点时刻,在时间域展现低点位移变化特征。结果表明,从2013-05开始,天水台地磁日变低点时刻表现为持续上升（低点时刻逐渐滞后）,2013-07初达到峰值。岷县-漳县地震(2013-07-22 M6.6)发震时间处在低点位移下降段,而其他台站低点位移在震前未出现异常变化。结合其他文献认为,天水地磁低点位移异常可能是这一地震孕育和发生过程在地磁场的反映。     

宁夏几次中强地震前的重力异常特征

本文介绍了八十年代以来宁夏几次中强地震前的重力异常资料。识别异常的标志是,以幅值大于2mσ为依据。重力异常形态有正也有负;异常空间展布范围一般局限在距震中60km的区域内,该区出现较强的垂直差异运动,显示异常的重力测段多分布在地震烈度衰减较慢的一侧;异常持续时间约为几个月至一年半,而且近离震中区的重力测段比远离震中区的测段异常出现早,持续时间长。其中有的异常是地震前就有所察觉并据此提过内部试报意见。     

汶川地震前地震连续波形资料中的异常信号

以汶川地震震中距800 km范围内169个地震台站在震前40 d的连续波形资料为研究对象,分析其记录的可能异常信号,得到了两类比较明显、影响范围较大的震前异常信号,按照信号波形形态称之为：1）纺锤状异常。在约63%的台站中出现,持续时间1.5~2 d,振幅绝对值大多为1 700 count,优势频率约为0.2 ~0.3 Hz。 2）突跳异常。在约15%的台站出现,在南北分量出现较多,持续时间大多在2 000 s左右,振幅大多±2 000 count,优势频率约为0.1 ~0.2 Hz。分析异常机制认为,纺锤状异常可能与台风影响有关,突跳异常可能符合较新的孤立波前兆解释。该研究结果有助于深入了解地震孕震过程和地震前兆异常信号的捕捉。     

2018年松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征

本文对松原5.7级地震前地磁垂直分量日变化低点时间时空演化特征进行研究，结果显示：1）以去除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13分界线上和2018-04-24分界线附近；2）异常日期间，中国大陆地磁垂直分量日变形态存在分区特征，去除经度效应后低点时间为正、负的区域内日变形态分别以“W”型和“V”型为主；3）在2018-04-13和2018-04-24这2个异常日期间，中国大陆都存在去除经度效应后的低点时间高梯度带，松原5.7级地震的震中分别位于2018-04-13高梯度区边缘和2018-04-24高梯度区东侧。     

基于地磁异常分析大别造山带东段构造特征

以横跨东大别造山带东段的地磁总强度剖面数据和皖中西部地磁总强度加密点阵数据为基础,经过日变通化改正化极、局部与区域异常场的分离,基于分离出的区域磁异常场,使用近似线性反演公式,计算出剖面的居里面平均埋深24 km,最大起伏6 km。通过近30 a的震源深度分析得知,研究区地震震源深度集中分布在1~30 km,表明该区的“发震层”层位与“磁性层”层位正好吻合。结合区域地质、构造演化等资料,揭示了磁性构造特征与孕震的关系。     

新疆天山中段两次Ms6.0地震前异常特征的聚类分析

分别选取2011-11-01精河Ms6.0地震和2012-06-30新源-和静Ms6.6地震自2009-01以来100 km范围内ML3.0以上地震, 使用CAP和P波初动方法计算震源机制解,并对主震前震源机制解进行聚类分析。结果表明,震中附近震前半年左右,震区周围地震断层性质逐渐由紊乱变为统一;最大主压应力P轴方位由随机逐步呈现相对突出方向,且逐步与主震方向一致。     

皖西南地区中强地震前后地磁资料变化特征

计算并分析了2011年1月19日安庆M4.8地震和2011年9月10日瑞昌-阳新M4.6地震前后震中周边主要地磁台站地磁转换函数参数的变化特征,总结了安庆地震前华东片主要地磁台站地磁资料垂直分量的变化特征。结果表明:在两次中强地震前,武汉、泾县、金寨三个地磁台的转换函数的部分参数出现了不同程度的异常变化;安庆地震前,中国大陆东部地磁低点时间出现位移,地磁日变形态亦发生了明显的畸变。     

2008年汶川地震前电离层异常研究

利用FORMOSAT-3/COSMIC提供的2007—2010年掩星剖面数据,研究汶川Mw7.9地震前,孕震区及磁共轭区上空电离层的变化。研究表明,震前5天内（5月7—11日）,孕震区电离层F2层最大电子密度NmF2值在4：00—8：00UT（12：00—16：00LT）相对于震前6～17天（4月25—5月6日）明显减小,幅度达（2～4）×10 ⁵ el/cm ³。另外,取2007—2010年（不包括2008年）5月7—11日下午12：00—14：00LT孕震区上空的NmF2值作为多年背景值,发现2008年震前5天的NmF2值相对多年同时段背景值明显减小,幅度为（2～4）×10 ⁵ el/cm ³。并且在孕震区对应的磁共轭区也有与上述类似的现象出现。     

尼泊尔地震的NOAA卫星数据震前异常分析

发生地震时常伴随有地热辐射增强现象,这些异常信息隐藏于遥感卫星NOAA所捕获的地球射出长波辐射（OLR）数据中,目前多数研究还停留在对源数据的解读,缺乏有效的信息处理技术,致使大部分的OLR数据没有得到充分利用。因此,本文提出一种基于鞅理论的概率统计方法来识别异常特征算法,从有噪声的非结构化的源数据中提取出震前OLR数据异常变化特征序列,从时间序列和地域范围进行震前异常分析。本算法实验是以尼泊尔的在2014年9月至2015年7月期间（包括2015年4月25日Ms7.8大地震）发生的3次地震的OLR数据为例,实验结果显示震中区域的OLR数据在震前的2~3个月开始有显著的异常数据变化,通过分析发现数据显示数据异常在震前出现的时间长短与地震的大小相关,异常的发生区域与震区周围的地貌特征相关。这说明基于鞅理论的算法所提取的OLR数据异常点序列的确与地震发生的时间地点是有关系的。     

岷县-漳县Ms6.6地震前重力分形指数异常分析

以2013-07-22甘肃岷县与漳县交界的MS6.6地震为研究对象,采用去趋势波动分析方法处理兰州、高台2个台2011~2015年重力观测资料,试图提取这次地震前的相关重力异常信息。结果表明,以9.4倍的该台分形指数标准差为异常阈值,岷县-漳县地震前这2个台的重力分形指数均出现相似的异常升高过程,表明震前重力变化具有定向持续特征,显示出长程相关性,是孕震过程中物质运移、密度连续变化的反映,应该是与这次地震有关联的重要信息。结合其他学者的研究结果初步推测,这个异常变化可能与中下地壳乃至上地幔的物质运移有关。     

吉林松原地区地震前热红外亮温异常研究

使用小波变换和功率谱估计法,利用中国静止气象卫星亮温数据研究2017年以来松原地区3次M_S＞4.5地震前的热红外异常。结果表明, 2017-07-23 M_S4.9和2018-05-28 M_S5.7地震前的异常都是沿依兰-伊通断裂和密山-敦化断裂走向逐渐扩展的,即异常存在于松辽盆地的东部边缘,地震震中不在异常区内;2019-05-18 M_S5.1地震前异常不明显,可能是由于盆地内二氧化碳和甲烷等温室气体在前2次地震前后已得到最大量的释放。     

震前突变——水准资料反映的2013年岷县-漳县MS6.6地震孕震特征

利用兰（州）天（水）武（都）水准监测网1973～2014年水准资料,获取2013年岷县-漳县M_S6.6地震前后震中及其所在区域的垂直形变场。结果表明：1）从1999～2006年区域垂直形变场来看,本次地震位于NNW-NWW向隆起带至近EW向相对下沉带的转换位置,也是反映岷山与秦岭之间构造活动的差异带附近。2）从震中以西附近沿NNE向的陇西-岷县水准剖面演化过程来看,垂直形变具有明显的阶段性变化特征,最终表现为震前突变。由分时段结果来看,1973～1993年,在漳县至岷县之间出现最大上升幅度近40 mm的压性隆起区;1993～2008年,隆起区消失且转平,期间剖面整体呈波动状态,幅度在±10 mm之间,西秦岭断裂、临潭-宕昌断裂两侧无明显的垂直差异运动;2008～2011年,相对陇西盆地,漳县至岷县之间跨临潭-宕昌断裂两侧出现近40 km长的下沉梯度带,其中距震中16 km以内的武定80、武定78、武定77等3个水准点同步出现向下突变,接近或大于1973年以来正常变化幅度的2倍;2011～2014年,漳县、岷县间相对陇西盆地恢复以逆冲隆升为主,但震前临潭-宕昌断裂两侧出现的形变梯度带已不存在,而上述3个水准点也恢复至震前波动区间。3）在总结岷县-漳县M_S6.6地震前形变前兆的基础上,针对目前关于震前是否出现形变加速或突变特征的争议认为,只要形变资料的时空尺度足够,至少对某些构造区域的中强地震还是可以捕捉到震前的突变现象。     

云南漾濞M6.4地震前定点形变资料特征分析

对2021-05-21云南漾濞M6.4地震震中200 km内的水管仪和伸缩仪2015-01-01～2021-05-20整时值观测资料进行分析和处理发现,自2019年开始各台站的两套仪器观测曲线都同步出现趋势性转折或年变幅度减小的现象,且异常出现时间与震中距有一定的关系:震中距越近,异常出现的时间越早;震中距越远,异常出...     

震前卫星热红外异常与震级定量关系的统计研究

卫星热红外遥感资料的实际应用及大量震例归纳结果表明,强震发生前在震中附近存在不同程度的亮温异常,且异常随着时间的推移多表现为增温条带的出现或者大面积的不规则分布。在研究热红外异常临震预测中重点关注热红外异常与震级的关系,对2010～2014年发生于中国的总计151次MS5.0及以上地震热红外异常情况与震级大小进行线性拟合,得到了震级MS与临震前3 d热红外异常区面积平均值Saver的二元一次关系表达式,首次定量分析了震级大小与热红外异常面积之间的关系。     

尼泊尔M8.1地震震前卫星重力场时变特征

利用多年GRACE卫星重力变化资料,给出尼泊尔及周缘地区的重力场时空变化,以探索2015-04-25尼泊尔M8.1地震震前重力变化特征;并基于球形位错理论,利用断层模型数据模拟同震重力场变化。研究表明,区域重力场变化以2008年为界存在明显的分时段特征,2003~2008年以重力增加为主,而2009~2014年以重力减少为主;且存在明显的分区性,区域重力场在尼泊尔地震震中四周呈正负相间分布;震前局部重力场变化在压缩区重力增加,拉张区重力减少,与理论同震重力变化结果一致。总结研究区域近年来M7.0以上地震震前重力变化特征发现,地震基本发生在重力变化高梯度带的过渡带及重力变化零值线附近。     

2016-12-25智利MW7.6地震震前电离层TEC异常探测

使用IGS发布的GIM数据,利用奇异谱(singular spectrum analysis, SSA)和四分位距法(inter quartile range, IQR)对2016-12-25智利MW7.6地震进行震前电离层异常探测。 研究表明,2种方法探测到的电离层主要异常特征基本一致,在震前4 d和震前7 d分别探测到明显的正异常和负异常,电离层异常自东向西移动,峰值点出现在震中附近,且震前4 d共轭区域出现明显的电离层正异常变化。相较于IQR探测,SSA探测突出了电离层主要的异常时间段和空间异常特征,但幅度和范围偏小,两者互为补充,可以探测出更加明显的地震电离层异常效应特征。由于距发震时间较短,在排除外界环境干扰因素后,认为此次电离层异常可能由智利地震引起。