不同地域震前次声波异常信号的分析

利用次声波观测方法,分析了2010-01-2014-06发生在瓦努阿图地区的M≥7.0级以上地震震前次声波异常信号特征,发现其波形类似,呈多组分布,频谱分析结果显示其能量主要集中在0.001～0.005 Hz.同时,对中国发生的2010-04-14玉树M7.1级地震、2013-04-20雅安M7.0级地震、2013-07-22定西M6.6级地震和2014-02-12于田M7.3级地震震前次声波异常信号进行了波形及频谱分析,并与瓦努阿图地震前接收到的次声波异常信号对比发现,不同地域的地震,其震前次声波异常信号特性不同.这有助于研究震前次声波异常信号与震源地理位置及地质条件之间的关系,对次声波方法预测震源有一定的实际意义.     

震前次声波信号特征研究

地震波在地球内部四处传播,向大气辐射次声波,称为地震次声波.次声波频率在20Hz以下,振幅衰减小,传播距离远,在大气声道中(从地面到50km的高空)可以传播上千km,有的绕地球数周后仍能被探测到.因此次声波与地震有很好的对应关系,一般情况下世界范围内7级以上地震在震前能观测到次声波异常信号.利用高性能电子计算机和日益完善的信号分析处理技术,找出震前次声波异常信号的内在特征。为以后的地震预报提供重要的参考价值.对地震前接收到的次声波异常信号数字离散化,运用傅里叶变换和小波分析理论对信号进行处理,发现震前接收到的次声波异常信号频率主要集中在0～4×10-3Hz频段,该信号在高尺度段表现出对称有序性,在低尺度段突变明显.     

三点阵次声源定位估算法

为了实现防震减灾,可以用震前次声波异常信号出现的时间和异常幅值预测发震时间和震级,有效率达到75%以上.地震预测有3个要素,震中位置是最重要的因素,不能准确地预测发震地点就不能实现防震减灾的目的.利用已建立的次声观测阵,提出了一种三点阵次声源定位估算法,该方法能对次声入射方位角、次声波传播速度以及次声源进行估算.通过一些实际震例对次声波进行了定位分析,结果表明估算方向与实际震中方向一致,说明本文提出的三点阵估算法是可行的.     

临震次声异常产生的机理研究

为研究观测到的震前次声异常,提出了强地震发生前次声波异常信号产生的机理模型．该模型采用膨胀扩容孕震理论,将大气对流层与地质体作为一个动力学系统,采用瞬态有限元模拟方法计算分析了孕震末期地表变形及其产生的次声波和频率．结果表明,该模型的确能在空气中产生次声波,且次声波的主要频率是孕震体膨胀一收缩时间周期的倒数;孕震体收缩变形阶段产生的声压波幅远大于膨胀阶段．     

孕震过程中次声波的产生机理

提出了一个临震次声波产生的机理模型,认为孕震末期地质结构动力行为引起的地表变形与空气耦合运动导致可观测次声波．并以日本地震板块为研究对象,建立其数值模型,采用二维瞬态有限元分析方法,分层考虑不同深度地质参数,模拟了日本东北部地区地表的运动,计算了地表位移及次声波压力变化曲线,模拟出了临震次声波,次声信号波形特征、频率范围与实际观测基本一致,结果表明孕震一次声机理模型是合理的．     

日本大地震及海啸的早期预测及临震信号

2011年3月11日日本发生了9级大地震,引发10～23.6 m的大海啸,造成核电站泄漏,损失惨重.震中位于北纬38.1度,东经142.6度.早在2008年7月25日,北京工业大学地震研究所根据5种异常信号作出"关于日本大地震及海啸预测".实际发生的地震正好在预测的区域范围之内,而且确实发生了高达10 m的破坏性海啸.并且在这次大地震前,北京工业大学地震研究所还记录到5种前兆异常信号.这表明一个7级以上的地震有一个能量积累的过程,往往在震前几年就会出现前兆异常信息,尤其在震前几天还会陆续出现临震前兆异常,抓住这些信息对实现地震的预测预防极为重要.     

依据前兆信息对台湾强地震的预测

1999-09-21台湾集集(23.85°N,120.78°E)发生了M_s7.3地震.这次地震前,距震中1800 km以外的北京工业大学地震研究所(39.88°N,116.47°E)接收到多种非常清晰的临震信号:次声波异常、地应力突变及虎皮鹦鹉跳动频率异常等.在对这些信号分析研究的基础上,成功预测了在台湾发生的地震,包括:1999-09-21 M_s7.3地震、2001-12-18的M_s7.5地震、2002-03-31的M_s7.5地震、2004-05-19的M_s6.7地震、2004-10-15的M_s7.0地震和2005-10-15的M_s6.6地震等.     

江苏—南黄海地区M≥6强震有序网络结构及其预测研究

江苏—南黄海地区是我国东部地震重点监视防御区之一,自1846年以来,该研究区M≥6强震活动具有显著的可公度性和有序性,其主要有序值为74~75 a、57~58 a、11~12 a和5~6 a,其中74~75 a和57~58 a具有突出的预测作用.根据翁文波信息预测理论,构建了该研究区全区和南黄海海域M≥6强震的二维和三维有序网络结构,据此分析讨论了该区地震活动的分期,并对未来M≥6强震趋势进行了预测.研究结论表明:该区从1998年起进入新一轮平静幕,此幕可能持续到2042年前后;该区下次活跃幕的首次M≥6强震可能发生在2053年前后,地点很可能在南黄海海域内;未来第2次、第3次M≥6强震或强震群可能分别发生在2058、2070年前后.     

断层总面积理论在中强地震预测中的应用

用断层总面积理论对华北地区16例中强地震进行了研究,发现有15例在震前2a左右断层总面积有明显的高值[A(t)≥30]异常显示.对断层总面积值随时间变化特征的分析表明,断层总面积值对华北地区5.5级以上地震有较好的中短期预测效果.将此方法应用于地震趋势预测中,认为2005年度冀鲁豫交界区存在发生5级以上地震的可能.     

发震时间公式的研究

介绍翁氏发震时间公式产生的过程和震例.经过多年对翁化发震时间公式的使用,根据干支理论对其进行修订.指出修订后的公式适合计算7级以上地震的发震时间及其在中国的适用地区.根据统计,修订后公式计算的发震时间与实际地震发生的时间误差在3 d以内的占42.9%。     

地电异常矩形脉冲信号与火山喷发间相关性分析

以1991-1999年为统计时间段,以北京工业大学地震研究所南北方向地电脉冲仪所记录到的地电异常矩形脉冲信号和全球范围内的火山喷发事件为研究对象.按日选取信号序列sdl(i)、sd2(i),按月选取信号序列sml(i)、sm2(i)及日喷发序列ved(i)和月喷发序列vem(i),分别计算相关系数Rsd;ved(m)、Rsd2,ved(m)、Rsml,vem(m)、Rsm2,vem(m),并选定显著性水平α=0.01进行相关系数的显著性检验,根据检验结果认为,地电异常矩形脉冲信号的出现确与火山喷发相关.     

岩石压缩试验与震前电磁波辐射的研究

本文作者进行了35次岩石压缩试验,其目的是探索电磁波幅射的异常现象与地震的关系。试验证明,在岩石破坏过程中辐射电磁波。达一发现对临震预报是有一定价值的。文中,作者还提供了几个有关震例。     

广州及邻区地震活动危险性分析

研究分析广州市及邻近地区1970年以来地震活动性,本区陆地中强地震主要发生在北东向和北西向断裂带或其交汇部位,本区陆地不具备孕育7级地震的地质条件。中强地震存在明显的活动周期,当前已进入平静时段。综合考虑近期该区域显著地震事件,分析认为该地区近期地震活动性有增强的趋势,但是广州及周边地区发生4.5级地震的可能性不大。     

地震预测的新进展

临震预测是指对未来10 d内将发生地震的时间、地点、震级的预测．采用多学科多种观测方法进行临震预测,可以预测地震发震时间、地点和震级中的一二个要素,综合多种前兆异常信息,做出临震预测．其中,准确地预报了1996年包头Ms6．4级地震、1997-04新疆伽师地区Ms6．3-6．6级强震群、2000-07日本伊豆群岛 Ms6．4级地震和2001-12-18台湾Ms7．5级地震等．其独到之处在于可以预测发生在距观测点几千km以外的强地震,在这一世界性难题上实现了创造性的突破．本文对2003年以来的年度预测及临震预测,按照评分标准进行了评定和总结．     

次声研究的现状和进展

本文综述了次声研究的国内外现状,指出了次声是目前地面车辆室内噪声的重要成分之一,空气的湍流和结构的次声频振动是次声的主要噪声源,阐明了把次声的听力阈值作为人在次声中暴露的允许声级的原因。本文还介绍了次声的频率计权特性、次声的听力保护装置、控制次声的措施和次声的应用。详细讨论了各种车辆室内次声产生的原因和传播的途径,提出了车内次声今后需研究的问题。     

临震动物异常行为的选择

论证了大地震前一二天出现大量动物异常现象对精确地确定发震时间的重要意义,介绍了动物及其异常行为的选择问题,并举例说明了虎皮鹦鹉异常行为与地震的关系。     

不同受力状态下岩石破坏过程次声信号特征

采用室内试验方法,分别开展了岩石在压缩、剪切和拉伸状态下的破坏试验,利用高灵敏度的次声信号采集设备同步采集岩石破坏过程中的次声信号,对不同受力状态下岩石次声信号的特征差异进行了研究。结果表明:在压缩状态下,岩石次声信号发射主要在弹性和塑性变形阶段,次声信号的峰值频率在7 Hz左右,在岩石临近破坏前,次声信号振幅和频率范围均有所增加;在剪切状态下,次声信号主要集中在峰值后应力逐步下降的阶段,信号功率分布集中程度较压缩试件略低,峰值频率在8 Hz左右;在拉伸状态下,试件加载初始阶段便有次声信号发生,次声信号频率通常存在高、低两个中心,其中低频与压缩试件接近,高频则高出3 Hz,拉伸试件内部裂隙的萌生和发展较压缩和剪切状态下更为迅速、有序,随着试件内部裂隙的发展,次声信号频率逐渐升高。以上特征的发现为不同受力状态下次声信号的识别以及岩体灾变预测提供了依据。