地震预测方法现状综述

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1、地震预测方法现状综述1.地震预测方法1.1古登堡—里克特复发关系式古登堡—里克特复发关系式（GutenbergRichterrecurrencerelationship）是指一定区域足够长的时段内，不同震级大小的地震数遵循的观测关系式，如下式：M=a-bN，这里M表示震级，N是单位时间单位面积上地震数，a和b是关系常量，分别表示地震活动性的总体水平和小地震与大地震的比率。1.2地震长期预测--地震空区模式地震是地下岩石中的“应变缓慢积累-快速释放”的过程。在指定的一段断层上,将会准周期性地发生具有特征大小与平均复发时间

2、的地震。这种地震称作“特征地震”特征地震的大小(震级)既可以由在该段断层上已发生过的特征地震的震级予以估计,也可以根据该段断层的长度或面积予以估计。特征地震的平均复发时间既可以由相继发生的两次特征地震的时间间隔予以估计,也可以由地震的平均滑动量除以断层的长期滑动速率予以估计。地震空区预测案例：日本东海大地震，美国帕克菲尔德地震。地震空区方法缺陷：不易确定特征地震的震级并且缺少估计复发时间所需的完整的地震记录资料.此外,由于地震过程内禀的不规则性以及地震的发生具有“空间-时间群聚”的趋势,所以在实际应用地震空区假说同时预

3、测特征地震的震级与发震时间时仍有困难.1.3地震中期预测--应力影区模式由地震空区模式可以推知,地震的发生受到先前发生的地震所引起的应力变化的影响而加速或减速.如果大地震的发生降低了破裂带附近某区域的应力,从而降低了该区域发生地震(既包括比该地震大的地震、也包括比该地震小的地震)的可能性,直至该区域内的应力得以恢复为止.不同于地震空区模式,它不仅涉及断层段,而且也涉及其周围区域.此外,由于应力是张量,所以地震的发生既可能使某些断层段上应力增加,也可能使某些断层段上应力减小.在靠近已破裂的断层段的某些区域,应力实际上是增

4、加的,从而应力影区模式对“地震群聚”现象提供了一种物理上说得通的解释。1.4地震活动性图像茂木模式：一次大地震之后接着是频度随时间逐渐减少的余震,然后是长期平静期(第一次平静期),这个平静期后依次是:未破裂带地震活动性增加,中期平静期(第二次平静期),前震活动期,短期平静期(第三次平静期),最后是大地震。其他：RTL方法、PI方法等。1.5地震短、临预测--地震前兆地震之前发生的、被认为是与该主震的孕震过程有关联的一种环境参数的、定量的、可测量的变化。包括:①震前数小时至数月的前震，②震前数月至数年的“预震”③强余震之

5、前的地震“平静”④1978年1月14日日本伊豆-大岛近海MS7.0地震前地下水中氡气含量减少、水温下降:⑤地壳形变。[1]1.6卫星热红外遥感技术卫星热红外预测技术属于短临预测，预测周期在3个月以内；可以预测的地震范围在较宽；在地点预测上有较大优势，对于有震兆异常特征点的地震，预测地点可以精确到1度以内。[2]内陆地区的地震前常产生热红外异常,而沿海地区的地震前则更容易出现潜热通量异常。红外辐射可以通过卫星红外通道的传感器观测到,而潜热通量可以使用微波遥感观测资料计算或红外遥感与地面观测资料联合反演。应用卫星遥感技术研

6、究地震前的热异常虽然目前仍然存在许多问题,但随着技术的进步和研究工作的深入,应该能在地震预测中发挥重要作用。[3]1.7由应力预报地震可以通过使用剪切波分裂来监测震源区周围岩体内的应力积累可以确定性地由应力预报地震。地球是高度不均匀的，应力累积不规则。如果应力在小岩体内增加，则增加会很快但是最后的地震会小。如果应力在大岩体内增加，增加会很慢但是最后地震会较大。因此，这种变化的持续时间以及量级是自相似的，所以在围岩体内监测这些应力变化，能使即将来临地震的时间和震级以及有时对断层破裂得以应力预报。使用三孔应力检测点，其极端

7、的敏感性说明一个三测井的应力监测点就可以检测到1000km外的M=5地震前变化。[4]1.8利用电磁卫星的地震预测地震前几周、几天、几小时甚至几分钟,电磁场的强度、相位或者谱密度等将发生异常变化,电离层的电子、离子浓度和温度等会发生异常扰动,这些现象的出现向人们发出地震即将来临的信号.这些现象不仅在地面可观测到,在卫星上也能观测到,它们在确定异常现象发生的地点和时间等方面具有各自的优势,把两种观测相结合,对异常信号进行立体监测,是实现地震预测预报的发展趋势。美国计划：2005年美国一些机构提出的建议,其立体监测体系或地

8、震预警信号监测系统,监测包括宽频带的电、磁场异常变化、电离层的扰动、红外光、空气电导率变化和传统的力学现象以及使用GPS技术观测电离层结构异常和地壳运动等,该建议计划用10~12年左右时间完成。中国计划：“十一五”期间：开展电磁卫星关键技术攻关；研制并发射地震电磁监测试验卫星；积累观测数据。：空间电磁监测试验卫星主要探测物理量包括