长波辐射短期和临震地震信息提取方法和震例分析.pdfVIP

中国地球物理2011 ·1015· (27)InSAR技术与地壳运动 长波辐射短期及临震地震信息提取方法及震例分析 termand information Themethodtoshort impendingearthquake OLRdataand extractionin case study 荆凤1 申旭辉1康春丽2孙珂1熊攀 ShenXuhui ChunliSunKe Pan JingFeng Kang Xiong 1．中国地震局 地震预测研究所北京100036； 2．中国地震台网中心北京100045 E-mail：jennyferllll@163．corn 地震前存在“热”异常，这一事实已经被人们广泛认同。地震前的“热”信息可以利用卫星红外数据监测 到，卫星的热红外波段通常设置为8I．tm-149m，而根据目前研究人员所开展的岩石力学实验结果表明，地震前 的红外辐射异常信息可能包含在更长波长的谱段内，因此本文利用美国NOAA提供的长波辐射数据开展研究， 长波辐射数据是极轨卫星上装载的红外窄通道辐射仪对地球和大气扫描观测经比测换算的宽波段49m～50pm 的数据信息，其中还包含了中红外和远红外的信息。因此，利用长波辐射的宽谱段特征开展地震监测，将会 大大增加了捕捉到震前红外辐射异常信息的可能性。长波数据本身能够反映地气系统的能量辐射，并且受到 地表温度、大气温度、水汽、云量等的影响，因此可以说长波辐射数据是对地表和大气层之间能量状况的一 种反映，而地震孕育时，孕震区的这一能量变化过程可能会表现出异常特征，因此，长波辐射数据的变化可 能会包含整个这个能量变化过程，有利于捕捉地震所引起的地气系统的异常变化。 本文主要是针对长波辐射数据能够反映孕震过程地气系统变化特征这一优势，利用两种数据处理方法 涡度背景场法和标准差阈值法分别对地震的短期和临震异常信息进行提取，通过开展了典型震例的研究对 两种算法的适用性进行了评价，同时利用两种方法对国内外131个震例进行了统计分析，其中国内震例36 个，国外震例95个，总结了长波辐射地震异常的时空强特征。 和临震异常。如汶川地震，在震前2个月开始未来震中区出现涡度异常，特别是在震前一个月，即2008 年4月，长波辐射能量空间变化最大的区域集中于青藏高原的东边界，并且在南北两侧有两个显著的高值 区，在发震构造龙门山断裂带附近也有条带状的增强现象，而到2008年5月，即发震当月，这种能量的 变化高值就主要集中在震中附近，并且在震后一个月还有所持续，这种异常演化过程与一次地震孕震过 程的能量积累与释放过程十分类似。在对汶川I地震前后长时间内的日数据分析中也发现，地震发生前13 月11日)，震中区的这种异常现象频繁出现，并且异常等级逐渐降低，直至地震当天完全消失。在空间 范围上，异常的面积大概为2万平方千米左右，并且异常沿龙门山断裂带分布，且与未来震中位置相吻 合，因此，可以说异常的空间位置分布对判断发震构造和地震震中有一定的指示作用。 通过利用涡度背景场法及标准差阈值法开展震例研究，总结出长波辐射地震异常的主要特征，主要包 括：①时间上：按照不同时间尺度的异常尺度，长波辐射异常可出现震前四个月左右以及震前15天左右； ②空间上：出现在未来震中500千米到200千米的范围内：其在形态上具有孤立性：③幅度上：与未来地 震强度和震源深度等没有直接的比例关系：④与构造的关系上：长波辐射异常多出现在活动断裂带上，可 认为是对断层活动特征的指示：⑤时空演化上：能够在一定程度上反映出一次地震事件发展的动态过程， 即弱一强一弱一消失的过程。众多的震例研究表明，地震红外辐射异常的出现具有复杂性，不仅受震源深 度及发震构造的影响，还可能与其