基于NCEP卫星红外增温异常与天体引潮力的地震短临预测应用研究

摘要

地震预测是世界性的难题，本文在潮汐应力、构造应力、地震断层和岩石破裂滑动理论、岩石受力过程中的红外辐射实验的基础上，对我国及世界震前异常增温图像进行对比分析后认为： 1、研究岩石受力过程中的红外辐射后认为岩石受力的辐射过程和辐射形式、特征与卫星红外观测的结果具有明显的一致性，也为卫星红外监测地震构造活动这一新方法奠定实验物理基础。 2、通过物理模拟试验在相同气象条件下，加载350 V/m～700 V/m电场的大气温度比无电场大气升高4～6.6℃。对气象观测温度分析，得出临震红外增温有异于气象等非震增温的识别特征：增温趋势不受日照的控制性，高峰时间与发震时间的对应性；空间展布受活动构造带的控制性：增温持续时间相对持久性和昼夜相对稳定性。 3、计算地震震源处沿主压应力P轴和主张应力T轴方向天体引潮力引力分量，以及天体引潮力在时间序列上的变化，描述了沿地震主压应力和地震主张应力方向的附加潮汐应力对发震断层的力学作用方式，并归结这种诱震作用分为增压型、减压型和混合型三种类型，天体引潮力不论是何种应力作用，它对地应力处于临界状态的活动断层具有明显的诱发作用，但只是引发地震发生的外部因素，而不是决定因素。决定地震发生的内部因素是地震构造的活动，因此分析引潮力的触发作用必须与地震构造相结合。地震发生在天体引潮力变化的峰值区域末端，和引潮力变化最大并不同步。天体引潮力的瞬时变化往往不能导致地震的发生，它对地震构造应力平衡的破坏作用是一个连续加速作用的过程。 4、卫星红外图像是获得大范围地面温度的最有效途径之一。地震短临期间，红外增温异常实是地应力急剧增加的表现，通过红外增温异常可较直观地显示地震地质构造活动情况。红外增温异常图像与天体引潮力变化有较明显的对应关系表明，以卫星红外为主导因素，以潮汐虑力变化为出发因素的地震预测，是一种很有希望的新思路和新方法。 5、用美国NCEIP温度资料，可以部分解决由于地面观测站点的分布不均匀，实际观测站点在特殊地形条件下的站点稀疏而无法实现全方位监测导致的遗漏问题和采用卫星红外观测过程中由于大量云层存在干扰导致红外无法有效穿透，监测地表温度变化的不利因素，实现对地面震前增温异常信息的有效监测。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文研究的背景

1.2国内外研究现状评述

1.2.1基于热成像技术的岩石加载过程红外辐射规律研究

1.2.2基于卫星红外遥感的地震预测研究

1.2.3基于卫星红外异常内因和天体引潮力外因的地震预测研究

1.3论文研究的主要内容、研究意义

1.3.1论文研究的主要内容

1.3.2论文研究意义

第二章增温异常地震短临预测基础理论研究

2.1临震热红外异常成因机理的研究

2.1.1实验装置、方法和内容

2.2地震异常增温的岩石红外辐射规律研究

2.2.1岩石单轴压缩的红外辐射规律

2.2.2岩石压剪加载下的红外辐射规律

2.2.3非连续断层破裂的红外辐射规律

2.2.4岩石摩擦滑动的红外辐射规律

2.2.5交汇断层活动的红外辐射规律

2.3卫星红外临震预测方法的实际论证

2.3.1震前突发性地-气增温异常是构造、地震活动的征兆

2.3.2卫星热红外图像是晴空区地球表面温度分布的准客观“录照”

2.3.3临震增温现象调查

2.4本章小结

第三章基于NCEP卫星红外增温异常与地震活动关系研究

3.1 NCEP简介

3.2 NCEP数据处理

3.3本章小结

第四章天体引潮力附加构造应力模型研究

4.1天体引潮力

4.1.1日月引潮力

4.1.2引潮力位

4.1.3地球的日月潮汐应力

4.2地震主应力方向的天体引潮力附加构造应力及其计算

4.2.1震源处球坐标系下的月亮和太阳潮汐应力分量

4.2.2由震源球坐标转换为震源处直角坐标系下的引力分量

4.2.3由震源直角坐标转换为地震主张、主压应力轴坐标的附加构造应力分量

4.3天体引潮力附加构造应力对发震断层作用的力学类型

4.4本章小结

第五章卫星红外异常(NCEP 温度异常)与天体引潮力结合预测短临地震

5.1预测基本思路和预测系统实现基本框架

5.1.1预测基本思路

5.1.2基本思路特色

5.1.3综合分析预测系统基本框架

5.2卫星红外异常(NCEP温度异常)与天体引潮力结合预测短临地震

5.2.1增压型天体引潮力附加构造应力与NCEP温度异常震例分析

5.2.2减压型天体引潮力附加构造应力与NCEP温度异常震例

5.2.3西藏地区增压与剪切类型组合天体引潮力附加构造应力与NCEP温度异常地震序列分析

5.2.4伊朗减压型与混合型天体引潮力附加构造应力与NCEP温度异常地震序列分析

5.3预测情况统计表

5.4本章小结

主要结论

致谢

参考文献

附录

作者简介