地震監(jiān)測預報及方法研究

遲新萍

摘要：大地震是人員傷亡最多的一種自然災害。公眾期望著有準確的地震預報，本文重點探索了地震檢測預報發(fā)展的歷史階段，闡述了地震前兆現(xiàn)象，分析要從多學科的地震前兆方法入手，不斷尋求和研究新的地震前兆監(jiān)測方法，解決地震預報這一重大科學難題。

關鍵字：地震監(jiān)測預報； 歷史； 地震前兆現(xiàn)象； 監(jiān)測預報方法；

1、地震監(jiān)測預報概述

地震預報包含：一是地震預測，指通過對資料的分析判斷和理論研究，用科學的思路和方法，對未來地震的發(fā)震時間、地點和強度做出估計。我們把地震的發(fā)震時間、地點和強度稱為地震三要素。二是地震預報，指政府根據(jù)科學家的采用多種方法進行的地震預測，同時結合對社會政治經(jīng)濟影響的綜合考慮，向社會正式發(fā)布對未來破壞性地震發(fā)生的時間、地點、震級及地震影響的預測。

2、我國地震監(jiān)測預報的歷史

從世界地震監(jiān)測預報的歷史來看，我國地震是陸地國中最為頻繁，地震災害最為嚴重的國家，也是最早對地震現(xiàn)象實施記錄和研究的國家。通過四十年的不斷努力、探索和研究，我國積累了大量的地震前兆資料，總結出從地震預報的方法。從我國地震監(jiān)測預報工作的發(fā)展時間上看，大體將其劃分為4個階段。

第一階段：萌芽階段（1900—1948年）。國外地震觀測技術的快速發(fā)展，對中國產(chǎn)生遠大的影響，我國的地震專家開始了對地震觀測、地震考察等工作進行了研究。我國首次建立一批地震臺站，利用地震儀器測報地震。開始了地震預報的探索和研究的旅程。

第二階段：初期階段（1949—1966年）。在本階段期間，地震學家的堅持不懈地努力為地震預報工作奠定了初步的基礎。指出“預告的最直接標志就是前兆，尋找前兆一直是研究地震預告的一條重要途徑”，以及“地震預告是一個極復雜的科學問題”。

第三階段：大發(fā)展階段（1966—1976年）。1966年的邢臺地震的發(fā)生，隨著時代科技的迅速發(fā)展，以及在社會、各級政府和人民的共同努力下，我國地震監(jiān)測預報工作得到了快速地發(fā)展， 推進了地震震前預兆和地震發(fā)生規(guī)律的科學研究。

第四階段：全面開展階段（1977年至今）。20世紀90年代以來，隨著高新技術快速發(fā)展和應用于各個領域，也推進地震從多個方面進行研究，如預測理論、異常指標、模型、預測方法以及物理機制等，而且，運用先進的計算機技術、對臺站進行了數(shù)字化改造、建立了地震觀測臺網(wǎng)。

3、地震前兆現(xiàn)象

地震前兆現(xiàn)象是指根據(jù)人的多種感覺器官對地震的即將發(fā)生所能覺察的情況。科學家把這些前兆現(xiàn)象分為宏觀前兆和微觀前兆兩大類。

3.1、 宏觀前兆。是指像地聲、地光、地下水異常、天氣異常、地震云、動物異常等等，這些人們可以聽到、感覺到的前兆現(xiàn)象。大地震之前，大自然總會通過各種方式向人們發(fā)出具有奇異表現(xiàn)形式的信息。經(jīng)過不懈的努力，科學家對宏觀前兆進行了總結，人們可根據(jù)這些宏觀現(xiàn)象進行地震的預測。所以，宏觀前兆在地震預報中具有舉足輕重的作用。

3.2、微觀前兆。是指只有用專門精準的儀器才能測量到的地震前兆現(xiàn)象，只憑人的感覺器官是無法覺察到的。微觀前兆主要包括：地震活動前兆、地形變前兆、地球物理場變化、地下流體的變化等。

4、地震監(jiān)測方法

4.1、地震學方法。自1970年數(shù)字地震儀誕生以來，數(shù)字地震資料大量流出，極大推進了地震學本身，以及在其他學科中的領域。利用地震儀測定、研究地震活動的規(guī)律來預報地震即將發(fā)生的破壞性，以及造成的地震災害的地震的監(jiān)測方法，通常稱“以震報震”。一般使用地震儀地震監(jiān)測儀器，它主要包括拾震系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)兩個觀測系統(tǒng)。拾震系統(tǒng)是有彈簧和鉸鏈等組成，它們在當?shù)卣饡r拾取地面振動，加以放大。檢測地面振動的傳感器 —— 地震計，是拾震系統(tǒng)的核心，主要是撿取地面運動信號，并將這些信號送至轉換設備或記錄設備中去記錄系統(tǒng)是將地震過程用記錄器記錄下來，描成地震連續(xù)運動圖形，得于永遠保存。它可以是紙介質的，也可是數(shù)字的。可以滾動的記錄紙就是一個記錄系統(tǒng)。當前地震儀的記錄系統(tǒng)由時間服務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器和輔助設備組成，融進先進的科學技術，使用數(shù)字化系統(tǒng)的。對震前、主震、余震進行了有效的預測。

4.2、地殼形變監(jiān)測方法。它是利用精密儀器觀測地殼微小變化，專門負責監(jiān)測地球上板塊的運動、斷層的移動等微小變化的方法。也就是說當?shù)厍騼?nèi)部的力量使巖石逐漸發(fā)生不引人注目的形變，但這種變化可以通過儀器測量觀察到，如用激光測量地表標志之間的距離變化；用水準儀測量地面固定點之間的高差變化等。在構造活動區(qū)內(nèi)，通過對地震活動斷層的形變測量，可以為預測地震提供重要依據(jù)。

由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）發(fā)展而來的地殼運動觀測技術，已成功地用于中國大陸幾個地震區(qū)的檢測之中，據(jù)此可以獲得大陸地塊的相對運動速率，并獲得大范圍的地殼形變運動圖像。此外還有大面積水準、斷層形變和地傾斜、重力、洞體應變與鉆孔應變等觀測。使這一監(jiān)測手段達到國際先進水平、已能測出小于10-9的形變量和極細微且大范圍的位移量，成為監(jiān)視大地活動的有效手段。

4.3、地磁監(jiān)測方法。地球深部物理變化是通過地磁場及其變化而表現(xiàn)出來的，地球磁場是反應地球各種深度乃至地核的物理過程信息的重要來源之一。我國通常采用質子旋進式磁力儀、磁通門磁力儀等精密磁測儀器，對地磁場的時空變化進行觀測，并從中提取預測地震的震磁信息。此方法是理論聯(lián)系實際，是有一定的地震實例的。

5、構建地震監(jiān)測臺網(wǎng)

先進的監(jiān)測技術能力是成功預報地震的前提。隨著社會的快速發(fā)展，我國已經(jīng)建成二十余種觀測手段的地震監(jiān)測臺網(wǎng)，包含領域如測震、形變、電磁、流體四大學科，覆蓋了中國大多重要地區(qū)。全國有中國地震臺網(wǎng)中心、數(shù)字地震監(jiān)測臺網(wǎng)、 地震前兆監(jiān)測臺網(wǎng)、地震監(jiān)測臺站（點） 等415個專業(yè)地震臺站，它們組成了巨大的地震數(shù)據(jù)信息通信網(wǎng)絡。形成了專群共同監(jiān)測的特色和實現(xiàn)了數(shù)字化，網(wǎng)絡化、地震觀測技術，在世界監(jiān)測技術中也已躋身于先進行列。而且，近年來全國又建立了上千個GPS（全球定位系統(tǒng)）觀測點，已經(jīng)使得我國的地震監(jiān)測臺網(wǎng)成為一個從全國到局部、空間到地表、從淺表到深部等等對地震活動構成多方位、多角度的立體化監(jiān)測體系。

參考文獻

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