探測地震活動新思路 衛星與地溫觀測網相結合

2021-01-20 搜狐網

  眾所周知,自然界一切事物的發生、發展過程都是十分複雜的。天氣預報之所以獲得成功,是由於牢牢抓住了大氣能量鋒帶的蹤跡,摒棄了其它一些細節的糾纏。地震預報也必須牢牢抓住地震能量鋒帶的蹤跡,摒棄一些細枝末節,才可以能達到預報目的。

  天氣預報員每天都要關注著高空槽線和地面冷鋒的動態,來做出每天的天氣預報。由於高空槽線和地面冷鋒是處於冷、暖溼氣團的交界面上,沿交界面過渡帶內具有較大水平溫差。在氣象學上,稱之為「大氣能量鋒帶」,而大氣能量鋒帶正是天氣變化的製造者和觸發機制。冷、暖氣團的差異越明顯,大氣的能量鋒帶就越強,而所造成的天氣變化就越劇烈。當今天氣預報技術,就是在運用一切可能的措施、手段,來監測大氣能量鋒帶的蹤跡,天氣預報獲得成功是在人們預料之中的事。當然,如果天氣預報員每天不去跟蹤大氣能量鋒帶的蹤跡,而把主要精力死盯在大氣物理凝結核等枝節上,同樣會陷入不能自拔的地步。

  地震預報與地震能量鋒帶

  由於萬有引力導致的地心引力(重力)能,是取之不盡,用之不完的。因而,地殼板塊運動是永恆的。依據板塊構造理論,板塊運動必然導致板塊之間呈現出相互拉伸、擠壓和錯動等複雜的運動形態,在某一區域,當板塊之間擠壓和錯動達到一定的猛烈程度時,沿交界面之間,同時會產生出大量的熱量(地熱),擠壓、錯位越大,產生的熱量也就越多,並有可能使得巖石介質達到熔融程度。地殼板塊之間,所形成的熾熱交界面,與兩旁的地殼板塊溫度相比較,構成了巨大的溫差。在此,與冷、暖氣團交界面處的大氣能量鋒帶相比較,筆者將地殼板塊交界面間的巨大溫差稱之為「地震能量鋒帶」。

  根據物質熱脹冷縮的性質,處於熾熱狀態交界面處巖石介質與兩旁巖石介質之間巨大的水平溫度梯度,必然導致交接面內的巖石介質與兩旁的巖石介質膨脹係數的巨大差異。從而,會產生出巨大的膨脹力。在巨大的擠壓、錯位和膨脹力的共同作用下,沿交界面水平膨脹係數對比最大處,就有可能觸發地震的發生。可以推論,該膨脹係數對比最大處,也正是震源深度所處的位置。沿交界面其它膨脹係數對比較大處,很可能為後來的餘震發生埋下了不穩定因素。因此,地震能量鋒帶也必然是地震活動的觸發機制和製造者。

應著重指出,有人只談地殼板塊沿交界面的擠壓、錯位,而很少談到有熱量的參與,這是不可想像的。該不符合能量轉換定律,也很可能是地震預報難關遲遲不能突破的癥結所在。

  由於在地震能量鋒帶的形成過程中,同時也會在交接面內產生大量熱量,在孕震過程中,應有部分熱量上竄並逃逸到地表以外。 僅就筆者一些研究表明,除了唐山地震在臨震前4天有地溫突升現象外,已知邢臺地震、渤海地震和海城地震等臨震前數天都有地溫、氣溫明顯增高現象。筆者還曾對國內外一些地震信息的搜集,發現大多數地震的臨震前都有地溫、水溫的突升現象的存在。該現象的存在,很可能是一種普遍的自然現象。顯然,積極倡導組建地溫觀測網絕不是空穴來風,而是有的放矢。

因此,無論從理論上,還是實踐上都為組建地溫觀測網與衛星熱紅外遙感相融合的觀測系統,提供了重要科學依據。從而為尋找打開地震預報大門的鑰匙,提供了無限的希望。

  中國應組建地溫觀測網

  已知中國大陸內部的地震活動斷層,縱橫交錯有數百條,隨著地震不斷發生,活動斷層還在增加。因此,要想挑選出未來要發震的那條斷層,也決非是易事。

  顯然,地溫觀測點的布防,在活動斷層附近需要予以重點考慮,不能設想用少數幾個地溫觀測的觀測,與所有的發震過程去一一對應。

  筆者曾反覆強調,組建地溫觀測網來跟蹤、監測地震能量鋒帶的蹤跡是最為有效的理想模式。地溫觀測相對其它地球物理參量來說,不僅較易獲取,而且它可暴露地震能量鋒帶的蹤跡,對預報具有現實意義。組建地溫觀測網,就是把當前我國2800多個氣象臺站和1400多個地震臺站,還可把散布在我國內陸各地的數萬個無人氣象站和無數個地震群測點,統一增設80釐米以下深地溫觀測項目,同時都要納入到地震監測網來。而且,很容易做到地溫觀測、資料傳輸和資料處理的自動化完善地步。

當然,只有建立起足夠密集的地溫觀測網,才有可能確定出未來要發震的那條斷層。該項目勿需太大的投資,而且都是目前我國現有的潛在資源優勢,只要政府主管部門,有人出來組織協調就行了。

  衛星遙感與地溫觀測相結合

  衛星熱紅外遙感探測地震活動,顯示出其視野廣、時效快的特點,但須與地溫觀測網相融合,才能顯示出自身的優勢,這主要是由於天氣變化和地震活動不是來自同一個能源。近地表到處都可能充斥著一些虛假的熱紅外異常信息,這一切都需要地溫觀測網提供觀測證據。組建天地一體化地溫觀測網,做到相互印證和優勢互補。這可大大的降低地震預報的空報、漏報率,有可能突破目前地震無法預報的局面,為地震預報早日實現投入業務應用,做出應有的貢獻。

  該地震預報觀測系統具有兩大特點。一是80釐米及以下深地溫突升異常現象,基本上擺脫了地表以上的自然變化影響,通常情況下,80釐米深地溫日變化率多在0.4℃以內上下擺動,很易辨別出其異常變化。二是衛星熱紅外遙感探測地震活動,轉移到有地溫突升的上空來,從而為衛星熱紅外遙感探測地震活動提供了重點監測範圍和目標。衛星熱紅外遙感與地溫觀測網相融合的優點,是無法比擬的。

  可以預料,對於臨震預報來說,在地溫觀測網和衛星熱紅外探測都已具備的條件下,如果所監測到的地溫突升異常是真實的話,可以推斷在3天~5天內,在熱紅外異常的分布範圍內將會有大地震發生。所預報的發震時間和發震地點將是相當精確的。

雖然天氣預報和地震預報有著截然的不同,但筆者認為,儘管有著這樣或那樣的不同,人類為自然界一切事物的變化規律所創建的定理、定律和推理,毫無例外都是要遵循的。

  地震成因、地震預報是當今世界科學難題。根據多年來跟自然打交道的經驗和知識的累積,筆者認為:雖然,地震孕震過程和地質構造是十分的複雜和具有不可知性,但從預報的角度仔細考慮,無論何種原因引起的地震,最後地震發生都要通過地震能量鋒帶的形成、發展這一不可逾越的過程。因而,地震預報只要通過緊緊抓住地震能量鋒帶的蹤跡,地震預報像天氣預報一樣獲得成功都是有可能的。為達到地震預報的目的,衛星熱紅外遙感與地溫觀測網相融合,再配合地磁、地電以及動物異常反應等觀測項目,共同組建成具有我國特色的地震監測網是探測地震活動的當務之急。該地震監測網很可能是一項功在當代,利在千秋,利國、利民造福子孫後代跨世紀偉大工程之一。其意義絲毫不比三峽大壩、南水北調、防治沙漠化等偉大工程遜色。

http://news.sohu.com/20140926/n404679286.shtml news.sohu.com true 綜合 太空探索 http://news.sohu.com/20140926/n404679286.shtml report 2797 眾所周知,自然界一切事物的發生、發展過程都是十分複雜的。天氣預報之所以獲得成功,是由於牢牢抓住了大氣能量鋒帶的蹤跡,摒棄了其它一些細節的糾纏。地震預報也必須牢牢

相關焦點

  • 地震科普|活斷層探測
    02活斷層探測的方法活動斷層是地震災害之源,識別活動斷層、研究其活動特徵、評價其危險性是做好災害防禦的基礎。斷層研究的首要環節是要識別斷層和確定斷層的存在,主要方式是進行野外觀測。一般而言,斷層活動的表現在三個方面:地層斷錯、構造地貌、斷層帶及斷層面。因此,對活動斷層的研究也從這三個方面入手。
  • 電磁監測試驗衛星「張衡一號」升空 拉開我國天空地一體化地震立體...
    作為我國地震立體觀測體系的第一個天基平臺,「張衡一號」衛星由中國航天科技集團所屬五院航天東方紅衛星有限公司抓總研製。  「『張衡一號』有6根超高收納比的伸杆機構,2根鉸鏈式4根捲筒式。收攏時只有手掌大小,展開後4米多。如此一來,就讓原本擠在一起的各種載荷散開隊形,互不幹擾,各取所需。」衛星機械總體設計師劉江說。
  • 「張衡一號」電磁監測試驗衛星為預報地震探路
    據國防科工局專家介紹,這次發射的「張衡一號」是我國地震立體觀測體系第一個天基平臺,即首顆觀測與地震活動相關電磁信息的衛星,也是我國地球物理場探測衛星計劃首發星。2月5日,中國遙感衛星地面站成功接收到「張衡一號」發回的數據。地震是危害性極強的災害之一。據聯合國統計,20世紀以來,全世界因地震死亡人數達260多萬。
  • 科學網—金雙根研究員稱大氣探測手段或可用於地震預測
    本報訊(記者朱廣清)中科院上海天文臺研究員金雙根通過利用我國全球導航衛星系統(GNSS)觀測網,研究並逆推出2008年汶川地震震前
  • "外星人"發現地球方法:觀測海洋反光 探測臭氧層
    "外星人"發現地球方法:觀測海洋反光 探測臭氧層 2014-07-02 10:08:44  航天局艾姆斯研究中心研究員泰勒·魯賓遜說,研究人員重新分析月球火山觀測感應衛星5年前收集的數據,發現從月球表面觀測「月牙」狀態下的地球時,可以觀測到地球洋面反射的光線。研究人員把這種現象命名為「地球閃爍」。  魯賓遜說,得益于洋面反射,處在「月牙」狀態下的地球亮度是平時的兩倍。
  • 地震探源:能否利用地磁異常預測地震
    相關連結前蘇聯先行一步   曾監測地下核爆   早在1964年,前蘇聯科學家在分析該國發射的Aloute衛星觀測資料時,就發現了衛星電磁觀測在強地震前的異常現象,這一現象被隨後發射的多顆衛星反覆觀測到。因此,最先利用太空中的衛星監測電磁異常的國家,正是冷戰時期的前蘇聯。
  • 中國衛星攜帶「地震天眼」衝向太空!預測地震終於不遠了
    這顆衛星是以我國東漢時期的著名天文學家張衡來命名的,在公元132年,張衡發明了世界上最早的地動儀,成功測量記錄了隴西地震,比西方國家用儀器記錄地震的歷史早出了1000多年。而將這顆衛星命名為「張衡一號」,正是因為其與地震有關。
  • 研究提出從地震噪聲提取微弱體波信號探測下地幔散射體的方法
    其中,利用震源下方的S-P轉換波法具有較高的解析度,但依賴於深源地震的分布,僅適用於探測深源地震較為發育的俯衝地區;反射前驅波法可以探測大陸下方地幔深部的散射體,但依賴於臺站-地震分布,探測解析度較低。
  • 「張衡一號」升空 拉開中國天空地一體化地震立體監測序幕
    作為我國地震立體觀測體系的第一個天基平臺,「張衡一號」衛星由中國航天科技集團所屬五院航天東方紅衛星有限公司抓總研製。  「『張衡一號』有6根超高收納比的伸杆機構,2根鉸鏈式4根捲筒式。收攏時只有手掌大小,展開後4米多。如此一來,就讓原本擠在一起的各種載荷散開隊形,互不幹擾,各取所需。」衛星機械總體設計師劉江說。
  • 安徽省地震局組織開展滁州市城市地震活動斷層探測項目子專題實施...
    在全國城市活動斷層探測年度檢查工作會議上,專家建議滁州市地震活動斷層探測項目子專題—「隱伏斷層的控制性人工地震探測」的工作內容適當變更。為做到科學嚴謹,在前期踏勘和查閱資料的基礎上,日前,安徽省地震局組織相關領域專家對該子專題實施方案進行論證。
  • 「張衡一號」:高科技打造地震立體觀測天基平臺—新聞—科學網
    幾天後,甘肅天水一帶的人快馬來報,證實前幾天隴西發生了地震。由張衡發明的地動儀先於西方國家用儀器記錄地震的歷史約1800年,開創了世界地震勘測研究的先河。 張衡對地震科學的影響一直持續到今天。2月2日15時51分,我國在酒泉衛星發射中心用長徵二號丁運載火箭成功將電磁監測試驗衛星「張衡一號」發射升空,衛星順利進入預定軌道。
  • 「張衡一號」成功發射:將從天上「看」地震
    張衡一號發射狀態結構圖人民網北京2月2日電(趙竹青)2月2日,我國首顆電磁監測試驗衛星「張衡一號」在酒泉衛星發射中心成功發射。該衛星的發射標誌著我國地震監測和地球物理探測領域的探索正式邁入太空。首次從天上「看」地震「張衡一號」是我國首顆觀測地震電磁信息的衛星,也是我國構建天空地一體化地震立體監測體系的重要裡程碑。
  • 淮安市「活動斷層探測與地震危險性評價項目」中深層地震勘探專題順利實施
    近期,淮安市開展「活動斷層探測與地震危險性評價項目」中深層地震勘探專題的施工,探測的中深層地震測線縱跨揚州市、淮安市和宿遷市三個市的9個區縣,工程將於本月底完成。通過開展中深層地震探測,明確淮安市主城區及部分鄰區內淮陰-響水斷裂與洪澤-溝墩斷裂的深部特徵和孕震環境,為研究淮安市地震危險性評價提供依據。
  • 蘆山地震七周年啟示①|雅安實現地震三要素自動向公眾推送
    為此,雅安市落實專項資金組織實施雅安市地震活動斷層探測項目,開展境內地震活動斷裂探測和填圖工作,基本弄清了龍門山、鮮水河、安寧河斷裂在雅安境內的空間分布,並對其活動性進行了科學的評價;對農村災後重建集中安置區和民居聚集點進行活動斷裂帶精確定位,提出選址及避讓建議;開展地震小區劃工作,對部分城區和重點場鎮的地震設防參數進行覆核。
  • 如何「看到」太陽背面的活動區:(三)太陽的都卜勒影像觀測
    (SDO)衛星為例,如圖2所示(從左上至右下),當前對太陽的觀測主要是對太陽大氣(光球層、色球層、日冕層)的觀測——都卜勒影像觀測(Dopplergram)、光球磁場觀測(Magnetogram)、光球連續譜觀測(Continuum)、三個選定譜線(1700Å、4500Å、1600Å)觀測,以及七個選定極紫外波段(304Å、171Å、193Å、211Å、335Å、94Å、131Å)的觀測。
  • 日本JAXA公開宇宙輻射帶探測衛星
    日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)29日在相模原市的設施向媒體公開了調查包圍地球的強輻射帶之謎的探測衛星「ERG」。
  • 專訪中國太陽探測衛星首席科學家,為何要去探測遙遠的太陽?
    【環球時報記者 鄧孝慈】中國在探索太空領域正穩步前進,繼嫦娥五號探測器在月球採樣返回、天問一號探測器奔赴火星後,中國首顆太陽探測衛星也即將於2022年升空。為何要去探測遙遠的太陽?中國的太陽探測衛星有什麼特長?《環球時報》記者近日專訪了南京中科院紫金山天文臺的該項目首席科學家甘為群。
  • 地震科學預測新技術!「地下雲圖」,讓地震實時「看見」
    在總結國內外地震預測研究現狀和汶川地震成因缺乏觀測和探測直接數據的基礎上,提出了地震預測途徑戰略和戰術,特別提出了動態跟蹤地下狀態,實施「地下雲圖工程」。 地下雲圖來源於氣象預測的衛星雲圖概念。衛星雲圖是利用各種氣象觀測手段,通過氣象站、氣象衛星、氣象雷達這樣的關鍵技術動態,跟蹤天氣變化的全過程。比如颱風,從颱風生成那一時刻起,衛星雲圖就開始動態跟蹤它的運動路線,強度和運動速度,對它的全過程進行動態的跟蹤和預測。
  • 揭秘我國首顆電磁監測試驗衛星「張衡一號」
    2月2日15時51分,我國在酒泉衛星發射中心用長徵二號丁運載火箭成功將電磁監測試驗衛星「張衡一號」發射升空,順利進入預定軌道…… 「張衡一號」是我國首顆觀測與地震活動相關電磁信息的衛星,也是國家地球物理場探測衛星計劃的首發星。
  • 我國構建天空地一體化地震立體監測體系取得實質進展-光明日報...
    國防科工局系統工程司副司長趙堅表示,這是我國構建天空地一體化地震立體監測體系的重要裡程碑,使我國成為世界上擁有高精度地球物理場探測衛星的少數國家之一。    據介紹,作為我國首顆觀測與地震活動相關電磁信息的衛星,「張衡一號」將主要被應用於地球物理場的探測和研究,監測全球空間電磁場、電離層等離子體等物理現象,為地震機理研究、空間環境監測和地球系統科學研究提供新技術手段,為研究地震電磁電離層信息特徵及機理提供新途徑。同時,它也能為航空航天、導航通信等提供空間電磁環境監測方面的數據服務。