■梁燕
(勐臘縣人民政府地震局 云南勐臘666300)
地震前兆的判斷
■梁燕
(勐臘縣人民政府地震局 云南勐臘666300)
地震前兆對地震預測有重要的作用,地震前兆不是單一的現(xiàn)象而是由多種現(xiàn)象引起的。為了有效預防地震,研究者應該加大對地震前兆的研究,力求在地震之前獲取有效的地震前兆數(shù)據(jù),盡量減少地震造成的損失。本文以地震前兆電磁異常為例,通過其特征判斷地震前兆,同時提出地震前兆的判斷需要注意的地方。
地震前兆判斷
當前,地震電磁前兆已經(jīng)成為地震短臨預報的重要手段,大量事實說明強震前已經(jīng)存在地震電磁異?,F(xiàn)象。地震電磁短臨前兆由以下幾部分組成:地磁場、地電場、電磁輻射、電離層、高能粒子等與地震發(fā)生密切相關(guān)的各種現(xiàn)象。
地震短臨電磁前兆有著一整套復雜的機理,分為[1]:第一,源自于震源信息的局部性前兆;第二,源自于震源所在的區(qū)域應力場構(gòu)造前兆;第三,與孕震立體環(huán)境密切相關(guān)的動態(tài)前兆。孕震中產(chǎn)生的電磁效應及氣體現(xiàn)象,研究者可以把這些產(chǎn)生的物質(zhì)通過化學、聲學、電磁學等手段進行處理再排到空中,可進一步研究巖石圈----大氣層----電離層耦合現(xiàn)象,也能漸漸地推動對地震前兆的研究。
所謂地震前兆就是指在地震前一、二個月或是在地震前幾天前或者是幾個小時之前發(fā)生的與地震孕育相關(guān)的一系列現(xiàn)象。這些現(xiàn)象包括:地磁場、地電場、電磁輻射、電離層、高能粒子等現(xiàn)象。
2.1地基地震電磁前兆特征
研究者依據(jù)地面觀察數(shù)據(jù)和對比5級以及7級以上地震數(shù)據(jù)說明地震前兆主要包括:趨勢性異常、突發(fā)性異常。地震空間分布特點具有集中性和離散性特點。
地震前兆有著及其復雜的機理(下圖所示),具體包括:第一,源自震源處于不穩(wěn)定狀態(tài)的一些前兆信息,主要指與震源破裂過程、介質(zhì)狀態(tài)、深部物質(zhì)運動后出現(xiàn)的局部性地震前兆;第二,源自區(qū)域應場力增強、構(gòu)造塊活動、多應力集中點及成組地震孕育等相關(guān)的較大范圍的區(qū)域性前兆;第三,與孕震內(nèi)部和外部等環(huán)境因素相關(guān)的動態(tài)前兆(前兆異常的幅度磁場可在10nt,在較大地震之前可高達幾十NT,甚至還會高達200nT;電場異常幅度可為幾十mV/km,有的可高達數(shù)百 mV/km以上;電磁輻射異常的信息數(shù)為2000smV/m,有的可以高達數(shù)千smV/m以上。)由此可知,地震前的幅度磁場和電場異常幅度都及高,相關(guān)工作人在獲取地震前兆時的一些數(shù)據(jù)應該盡可能的排出與地震無關(guān)的干擾,使地震前兆的數(shù)據(jù)更精準。
2.2地震電離層異常特征
地震前電離層擾動的一系列數(shù)據(jù)說明:5級或7級以上大的地震前,在高度1000千米之下的電離層會出現(xiàn)一些擾動,電離層會出現(xiàn)一些異常[2]:第一,異常時間特征:通常情況下,大的地震前電離層會出現(xiàn)異常變化,通常會出現(xiàn)在震前前一個月或兩個月,甚至是震前幾天或幾小時前。電離層出現(xiàn)異常的時間一般為每天4到6個小時。但是,值得注意的是,一些較大地震電離層會持續(xù)較長時間。第二,物理、化學參數(shù)異常變化:這些變化包括,ULF、ELF、VLF、LF電磁場和電磁波輻射異常(相位、振幅變化);TEC(電離層總電子含量);FOF2的震前異常擾動;還包括電離層離子體參數(shù)的震前變化及電離層的高度降低、高能粒子通量異常等等。第三,異常的強調(diào):地震電離層變化幅度大約為15~30%。但是,一些較大地震前,變化幅度可高達100%。第四,出現(xiàn)異常的形態(tài):異常形態(tài)可分為正相變化和負相變化。第五,稍微偏離:伴隨著地震的接近,擾動覆蓋的范圍就會越來越大,幅度和強度也越來越高,擾動的范圍隨著震級的增大而加大。例如:在2樓極大值高度受電離層的區(qū)域范圍經(jīng)度和緯度方向一般約為10度,較高可達到40度。
地震前兆的判斷對于整個相關(guān)的地震工作有重要的作用,我們應該掌握正確的方法。
3.1判斷需要有正常背景
當前,人們提出“地震前兆異常”現(xiàn)象,所謂“異?!笔轻槍Α爱惓,F(xiàn)象”的分析。我們要證實地震前兆出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,就需要我們說明正常的現(xiàn)象。為此,當人們提出某個現(xiàn)象或某一系列現(xiàn)象是地震前出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象時,我們必須解釋出正常的現(xiàn)象,同時應該把異?,F(xiàn)象和正?,F(xiàn)象相比較。
3.2判斷不受干擾影響
地震時會出現(xiàn)一些異?,F(xiàn)象,一些來自地震、一些與地震無關(guān)。我們需要明確這些干擾和異常現(xiàn)象是否與地震無關(guān)[3]:第一,探測地震儀器出現(xiàn)故障:在觀測地震數(shù)據(jù)時,觀測儀器可能會出現(xiàn)各種故障。這些故障可以向相關(guān)工作人員咨詢。第二,周圍環(huán)境的變化:環(huán)境變化包括人為和天氣變化兩種。人為影響包括,相關(guān)人員檢查及調(diào)試儀器、周圍施工、抽水澆地等活動、相關(guān)工作人員的責任意識。天氣變化包括,氣溫變化、氣壓變化、刮風及下雨。相關(guān)工作人員應盡量排除與地震無關(guān)的干擾。
3.3判斷需要與地震有關(guān)
出現(xiàn)異?,F(xiàn)象不能就認為是地震前兆,只有當出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象與地震有關(guān),我們才能斷定為地震前兆。我們也可以運用地震相關(guān)檢測儀器進行監(jiān)測。一些地震數(shù)據(jù)表明,地震也經(jīng)歷孕育、發(fā)生和消亡的過程。我們可以憑借觀察儀器觀察到地震前兆、地震的發(fā)生和消亡。我們還可以通過相關(guān)儀器監(jiān)測震前、震時、震后的變化情況來推測某種異?,F(xiàn)象是否與地震有關(guān)。
地震前兆對于地震研究工作至關(guān)重要,地震究竟有沒有可靠的前兆,這是需要急需解決的問題。地震究竟有沒有可靠的前兆,這就需要精準的地震觀測,地震觀測是地震前兆的基礎(chǔ),地震前兆又是地震預報的基礎(chǔ)。在地震預報之前,我們需做好地震前兆工作,我們要判斷一系列的異?,F(xiàn)象是否是地震前兆,如果是地震前兆我們需要及時做好地震預報及時做好防護措施,盡量減低地震造成的傷害。要大幅度減少地震造成的傷害,地震預報工作至關(guān)重要,但是地震預報工作來自于地震前兆,地震前兆的精準判斷又源自于地震觀測,地震觀測工作不得馬虎了事。
過去,研究者對地震前兆和地震觀測研究不多,往往還輕視地震前兆和觀察,觀測設(shè)備陳舊,相關(guān)研究者只能停留在“看曲線、識異?!钡臈l件下,對于很多異?,F(xiàn)象無法有效研究。但是,隨著國家對于地震工作的高度重視,國家投入了大量先進的地震前兆觀測儀器,使觀測數(shù)據(jù)更穩(wěn)定、更精準,最終更好地為地震預報服務,我們相信未來的地震前兆觀測儀器將會更先進,更能有效減低地震損壞率。
[1]王慶良,等.理解前兆異常變化機理和地震短臨前兆 [J].國際地震動態(tài),2005,(5): 131-144.
[2]邱澤華,周龍壽,池順良.用超限率分析法研究汶川地震的前兆應變變化 [J].大地測量與地球動力學.2009(04).
[3]馬欽忠.《與地震有關(guān)的電磁現(xiàn)象及其機理和觀測研究專輯》前言 [J].地震學報. 2013(01).
P315[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-348-2