淺議地震監(jiān)測方法以及抗震救災(zāi)的有效措施

云南省地震局 云南 昆明 650041

前言

地震是一種特殊的構(gòu)造運(yùn)動形式，即快速地震。當(dāng)?shù)卣鸬睦鄯e應(yīng)力超過巖石或巖石的極限時，地震將迅速分解、移動、釋放累積的能量，并以某種形式在地球周圍擴(kuò)散

1 地震電磁效應(yīng)

1.1 地震電磁擾動產(chǎn)生機(jī)制

地震的孕育和發(fā)生是一個及其復(fù)雜的過程，臨震前電磁擾動現(xiàn)象的物理機(jī)制目前尚無定論，不同的學(xué)者提出了不同的產(chǎn)生機(jī)制，主要可分為兩大理論：動電效應(yīng)和微破裂機(jī)制。一般從地震孕育、臨震和地震發(fā)生三個階段分析。

（1）在地震孕育過程中，地下應(yīng)力發(fā)生變化促使孕震區(qū)地下介質(zhì)電性結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而感應(yīng)電磁場發(fā)生變化；在孕震區(qū)地下應(yīng)力應(yīng)變持續(xù)積累的過程中，可持續(xù)觀測到感應(yīng)電磁場的變化；

（2）在臨震階段，地震孕育帶原來緩慢的應(yīng)變能量積累速率改變加強(qiáng)，導(dǎo)致地震孕育帶微裂隙增多，從而使得電磁輻射信息增加，并同時出現(xiàn)其他的一些化學(xué)效應(yīng)、熱效應(yīng)等，引起大氣層、電離層的同步響應(yīng)，大氣層和電離層對地下這些異常信息的響應(yīng)具有放大效果，所以在比較大的范圍內(nèi)顯示了強(qiáng)烈的電離層異常擾動變化；

（3）隨著地震發(fā)生，能量得以釋放，地下介質(zhì)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，感應(yīng)電磁場也趨于穩(wěn)定。

1.2 地震電磁效應(yīng)現(xiàn)象

地震電磁效應(yīng)主要包括壓磁效應(yīng)、壓電效應(yīng)、感應(yīng)電磁效應(yīng)和巖石破裂時的多種電磁效應(yīng)。除應(yīng)力變化引起壓磁、壓電效應(yīng)外，地下介質(zhì)形變時伴隨體積變化等現(xiàn)象，地震孕育所伴隨的物理化學(xué)過程通過感應(yīng)磁效應(yīng)、動電磁效應(yīng)、熱磁效應(yīng)、壓電效應(yīng)、動電效應(yīng)、大氣電場效應(yīng)等產(chǎn)生地震電磁擾動前兆異常。地震前一、二個月特別是震前幾個小時至幾天出現(xiàn)的與地震孕育發(fā)生相關(guān)聯(lián)的異常稱為地震電磁短臨前兆。地震短臨電磁前兆及其機(jī)理極為復(fù)雜，有來自震源信息的局部性前兆，有來自震源所在的區(qū)域應(yīng)力場構(gòu)造以及與孕震立體環(huán)境有關(guān)的大尺度動態(tài)前兆，主要表現(xiàn)為地磁場、地電場、電磁輻射、電離層、高能粒子等與地震孕育發(fā)生有關(guān)的各種異常現(xiàn)象，前兆異常幅度磁場為10nT左右，大震前可達(dá)幾十nT以上，甚至達(dá)到200nT，電場異常幅度約為幾十mV/km，甚至數(shù)百mV/km。

1.3 地震電磁擾動實驗基礎(chǔ)

地震孕育及發(fā)生過程中伴隨不同程度的電磁輻射異常已是不爭的事實，巖石破裂實驗證實了在巖石破裂過程中有較強(qiáng)的電磁信號產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)整個巖石破裂過程中有三種電磁信號產(chǎn)生。

（1）巖石破裂前產(chǎn)生的、持續(xù)時間長達(dá)十幾個小時的長周期信號；

（2）臨破裂前產(chǎn)生的、持續(xù)幾十分鐘的中長周期信號；

（3）破裂時產(chǎn)生的、持續(xù)幾百秒左右的短周期脈沖信號。一系列實驗結(jié)果證實了地震孕育及發(fā)生過程中伴隨有電磁信號產(chǎn)生，為后續(xù)的電磁擾動研究奠定了一定的實驗基礎(chǔ)[1]。

2 地震監(jiān)測方法

2.1 地震學(xué)方法

自1970年數(shù)字地震儀問世以來，數(shù)字地震資料被大量刪除，對地震本身及其他學(xué)科的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。俗稱“地震”，是用來測量和研究地震活動，預(yù)測地震和地震災(zāi)害即將產(chǎn)生的破壞性影響。地震探測器和記錄系統(tǒng)：地震探測器系統(tǒng)由較大的彈藥和鏈條組成，在地震發(fā)生時能夠捕捉和放大地震振動。通過接收地面的運(yùn)動信號并將其傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換或記錄設(shè)備，記錄地震過程并將其描述為地震的連續(xù)運(yùn)動圖像。這些圖像與水保持距離，水可以是紙張或數(shù)字形式。滾動記錄紙是記錄系統(tǒng)。將數(shù)據(jù)采集器和軸向輔助設(shè)備融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)中，并采用數(shù)字系統(tǒng)。

2.2 地殼形變監(jiān)測方法

這是一種利用專門設(shè)計的精密儀器觀測地殼小變形的方法，用于監(jiān)測地面運(yùn)動和斷層運(yùn)動，當(dāng)?shù)貧ば巫儙r石在地球內(nèi)部的變形力是前所未有的時，這些變化可以通過激光測量表面標(biāo)記之間的距離變化和測量地面錨定之間的顯著變化等儀器來觀察。利用GPS技術(shù)開發(fā)的地殼運(yùn)動觀測技術(shù)已成功地應(yīng)用于中國大陸部分地震區(qū)的探測。得到了大陸塊體的相對速度，得到了一系列地殼形變圖像。同時，還觀測到地表高水平、斷層變形和傾斜、重力等。鉆孔變形與鉆孔變形：研制國際先進(jìn)水平的監(jiān)測工具，探測的變形變量和大小國家的運(yùn)動，是監(jiān)測地面活動的有效手段。

2.3 地磁監(jiān)測方法

地球的深部物理變化是由地磁場顯示的，這是反映地球不同深度甚至地核物理過程的主要信息來源之一。我們觀測了地磁場的時空變化，并從觀測儀器中推斷出地震預(yù)測信息。質(zhì)子轉(zhuǎn)子磁力儀、磁門磁力儀等精密磁力儀，在理論上與實際有關(guān)，并提供了一些地震實例。

3 抗震救災(zāi)的有效措施

3.1 快速響應(yīng)和方案啟動

（1）立即啟動應(yīng)急準(zhǔn)備。地震準(zhǔn)備工作要盡早啟動，各級政府應(yīng)急管理人員要各負(fù)其責(zé)，特別是廣播電視臺要盡快發(fā)出呼吁。為穩(wěn)定民心，保障交通運(yùn)輸安全，第一階段可以動員特種部隊和特種部隊、武警、公安、民兵預(yù)備役部隊。

（2）機(jī)動方式：在可能的情況下，允許軍用、民用、客機(jī)按要求運(yùn)輸救災(zāi)教育隊和設(shè)備（食品、藥品、飲用水、設(shè)備、工具等）以及車輛、列車、列車等。公路、鐵路、水路運(yùn)輸?shù)拇?，如果能調(diào)集多架直升機(jī)運(yùn)送救災(zāi)人員和物資往返災(zāi)區(qū)，也能獲得災(zāi)區(qū)（特別是中心災(zāi)區(qū)）的相關(guān)信息。

（3）要不斷提高應(yīng)急準(zhǔn)備水平，適應(yīng)多種情況，特別是最嚴(yán)重、最復(fù)雜、最嚴(yán)重、最弱勢的情況，更好地適應(yīng)形勢，更加切合實際，更加具有可操作性。

3.2 有效有力的指揮統(tǒng)一

（1）各級防震指揮人員和地震隊伍必須嚴(yán)格服從搶險救災(zāi)指揮部的直接指揮。

（2）統(tǒng)一組織。根據(jù)業(yè)務(wù)需要，使用災(zāi)害教育、地震監(jiān)測、通信、安全、通信、交通、水利、衛(wèi)生、社會保障等隊伍，并使用當(dāng)?shù)刂笓]控制中心。

3.3 以人為本，搶救生命

人是最寶貴的，只要有一線希望，只要有一點點生存的機(jī)會，我們就必須加倍努力，永不放棄。要把重點放在救援人員、傷員和受災(zāi)人口身上。

3.4 獲得信息和社會凝聚力

地震發(fā)生后，迅速準(zhǔn)確地發(fā)布各種權(quán)威信息，不僅可以緩解民眾的恐慌情緒，而且有助于穩(wěn)定社會、團(tuán)結(jié)民眾，贏得認(rèn)同和支持。必須及時召開新聞發(fā)布會，評估災(zāi)害和應(yīng)對措施的最新進(jìn)展。

4 結(jié)束語

總之，通過有效的地震監(jiān)測方式大大提高了地震預(yù)報的準(zhǔn)確性，在抗震救災(zāi)過程中，要充分發(fā)揮各方力量，確保地震救援決策的貫徹落實和地震救援決策的貫徹落實。