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用卫星能预报地震吗
谭涛
近年来,世界许多地方地震多发,有专家认为地球进入了新的地震活跃期。前不久,云南省昭通鲁甸发生6.5级地震后,“如何进行地震预报”又成为众人议论的热门话题。而利用卫星监测乃至预报地震,已成为科学家们研究的重要领域。
目前,世界各国监测地震的主要手段是地面台站观测。不过,地面台站观测具有很大的局限性,这是因为受观测环境、生活环境等诸多客观条件的限制,在国境边界、海洋、高山、原始森林等地区建台站比较困难,所以全球的观测台网密度很不均匀,存在许多监测空白区。另外,现有的地面观测台站受干扰越来越严重。这些都会导致地震监测区域出现空白点和观测资料不足的情况。
对地观测卫星具有全天候、全天时、全球性、周期短、效率高、动态性强等优点。例如,卫星图像可用于描述地球的新构造运动结构,确定地震风险带的地震构造条件;空间探测能克服地面测地勘探测量中的许多限制,现已成为评估地球断层、板块边界运动、位移情况的有力工具,精度甚至可达毫米级。所以,利用卫星监测地震,及时获取地震前兆信息,实现地震短临预报目的,已经成为各国地震科学家的研究热点。
目前用卫星直接预报地震的方式主要有两种,一种是使用气象卫星监测地表热红外辐射的异常变化来预报地震,另一种是使用地震电磁卫星监测某地电磁场的异常变化来 预报地震,而且后者已成为发展主流。
地表热红外辐射透先兆
在地震发生前,由于震区岩层大面积受力,使震中周围的岩层产生裂隙,二氧化碳、氢气、氮气和甲烷等气体从岩层的裂隙中释放出来。同时,地表电磁场的异常变化轰击这些气体,从而释放出热量,产生热红外异常现象。所以,可以通过卫星遥感技术对地面热红外辐射进行观测,再综合地质构造、地震带分布和其他气象情况,分析、预报地震发生的时间、震中的位置和震级。
用卫星预报地震的理论最早是20世纪70年代苏联人提出来的。该理论认为,地球板块碰撞会把地下热挤压出来,造成地表异常增温,因此通过地表出现异常增温,就可反推出该地区有可能发生地震。在地球上空运行的卫星可以获得大量资料和进行连续不断的观测,所以能用来监测地球表面的异常增温,从而用来进行地震预报分析。
20世纪80年代末,我国地震工作者开始利用气象卫星获取的热红外数据进行地震预报实验研究。1990年俄罗斯也发现了地震前有卫星热红外增温现象。
1990年至2000年,我国国家地震局和国家气象局借助气象卫星、资源卫星获取的红外实测数据,首创了地震短临预报技术,进行了100次地震预报,预报准确率达50%以上。实践证明,利用卫星热红外信息进行地震短临预报在预报强震方面有一定效果,因为强震前异常反应强烈,在图像上显示的异常增温较明显;而小地震前异常反应不明显,对其预报判读的准确性比强震差。
这种方法也存在很多局限性,在2008年5月21日汶川大地震前,由于当地连日阴雨天气,受云层的干扰,卫星热红外辐射计探测不到云层下低空大气的温度,所以可能无法做出临震前预报。
监测电磁变化卫星成主流
大量的观测事实显示,在多数大地震发生前,均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象。而这些电磁波的变化会最终反映在大气的电离层中,因此使用卫星监测电离层变化,可以为人们准确预报地震提供参考。所以,许多国家开展了地震电磁卫星(简称“地震卫星”)的探索研究,以期将其作为监测地震灾害的有效手段之一。
1983年,一位专家对一颗对地观测卫星经过地震区域时的记录数据进行分析后发现,震前和震后几十分钟至数小时内超低频电磁信号增强。这一成果极大地推动了对地震一电磁现象的研究。1989年,日本和苏联卫星又观测到了28次5.2~6.1级地震前均有低频电磁辐射,出现概率最大是在主震前12~14小时。这一发现为地震卫星的发展奠定了基础。此后,还有多颗对地观测卫星所获数据表明,地震前后低频电磁信号都有明显的变化。因此,地震学家现在普遍认为,利用卫星捕捉电磁前兆将是地震短临预报最有效的手段之一。
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[单选题]近年发生的汶川地震及玉树地震都属于()A . 浅源地震B . 中源地震C . 深源地震D . 冲击地震
[问答题] 世界地震有哪些地震分布带?
[单选题]周恩来总理召开地质工作者开展地震预报是在()年,()地震后提出的。A . 1966年邢台地震B . 1975年海城地震C . 1969年青海地震D . 1970年通海地震