震前二十天的種種征兆
(2008-06-16 09:52:40)
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汶川震前20天內的紅外異常和雲異常(地震預報爭論)
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今天的[北京青年報] 報道:衛星圖像回顧發現,汶川地震發生前20天內曾有紅外異常和雲異常的現象.專家稱通過紅外異常和雲異常成功預測地震,還有較長的路要走.
[分析震前汶發現紅外異常]
[北京青年報] 馬佳 2008/06/16
“最重要的是,當我們把前一條雲沿著它的中軸線向西南方向延伸,和第二條雲相交,這個交點就是發震的震中。”
■汶川地震發生後,專家研究衛星熱紅外圖像,發現震前20天該地已出現紅外異常
民政部教育部相關人員聯合“減災與應急管理研究院”(北京師範大學)985工程首席教授吳立新及其他幾位專家對汶川地震發生前20天內的衛星熱紅外圖像和電視雲圖進行了對比分析,發現了這期間的紅外異常和雲異常的現象。
熱紅外遙感即通過熱紅外探測器收集、記錄地物輻射出來的人眼看不到的熱紅外輻射信息,熱紅外圖像和雲圖其實是衛星遙感中一種重要的遙感方式和手段。吳教授告訴《北京科技報》,現在國內外有很多衛星可以獲得這種圖像,包括美國的NOAA和我國的風雲2號D星都可以獲得這種紅外的包括可見光的圖像。“這種震前衛星紅外遙感圖像異常,最早可以追溯到1988年,當時是蘇聯的幾位科學家在分析小亞細亞和中亞地區衛星熱紅外圖像時發現的,一些6級以上地震前出現了紅外圖像異常。”吳教授說,“這種異常對於構造地震而言是一種較普遍的現象。到今年整整20年了,在這20年裏中國、俄羅斯、英國、美國的很多科學家都在對這一現象進行研究。報道出的這種震前紅外異常現象已經不下100例了。”
從衛星熱紅外圖像上分析,汶川大地震前,4月23日從印度板塊及印度洋開始,往中國大陸內部,由西南向東北方向出現一條異常熱帶,其北端延伸至北京以北約250公裏,寬100至200公裏,長度近3000公裏。這種現象兩天後因氣象和雲的影響而消失,而在5月1日再次出現,並在此後的8天裏,受天氣影響時隱時現。到震前一天,高溫帶逐漸消失,而沿龍門山斷裂帶轉而出現了一條低溫條帶,直到震後兩小時才消失,這條低溫帶氣溫隻有-4℃,比周圍區域溫度整整低了30℃。
■汶川大地震震前3到5小時出現了兩條線性雲,它們暗示了震中的位置
而線性雲這種現象,說早的話在我們國家可追溯到300多年前,在地方誌裏就有“晝中或日落之後,天際晴朗,而有細雲如一線,甚長,震兆也”的記載,就是在地震之前在震區上出現一些奇怪的雲。吳教授說:“真正引起科學界關注是從1978年開始,當時日本發生過一次7.8級的地震,日本奈良市的市長就注意到了震前出現的形狀異常的雲彩。”
線性雲是人們通常稱為“地震雲”的現象之一。“過去所講的地震雲,通常是人們用眼睛從地麵向天空觀看到的,而我們從衛星雲圖上觀察到的線性雲,是從太空看到地球上的外層雲異常現象,觀測角度和視野範圍是不一樣的。”吳教授說,“2005年和2006年伊朗發生過兩次6級以上的地震,在這兩次地震之前就有很明顯的衛星雲圖異常。”
在這次衛星雲團分析中,吳教授發現,汶川大地震震前出現了兩條線性雲,其中一條是遠方的,在震前5小時出現,它出現在青藏高原的柴達木盆地和東昆侖活動斷裂帶的上方,在震前3到5小時開始形成,震前3小時成形,它的形狀就像一個箭頭一樣,3小時靜止不動直到發震。而另一條是在震前3小時出現,它是在龍門山斷裂帶上方出現的,這條雲不是很規則,呈條帶狀。吳教授最新分析表明,該條帶雲的北部完全受到龍門山地區三條斷裂係的控製,如果把這三條斷裂係的輪廓勾勒出來,剛好就是這條雲北部的形狀範圍。
吳教授說:“最重要的是,當我們把前一條雲沿著它的中軸線向西南方向延伸,和第二條雲相交,這個交點就是發震的震中。”
■1997年3月,我國專家成功預測了伊豆半島東部發生的兩次破壞性地震
在地震學裏通常將地震預報分為長期(幾年到半年),中期(半年到一個月),短期(1個月到3天)和臨期(3天到發震前幾小時)。此次紅外異常是震前8至20天出現的,是短期預兆,而雲的異常出現在震前3至5小時,是臨期預兆。
那麽,這些熱紅外異常和雲異常現象和地震有怎樣的關係呢?吳教授告訴《北京科技報》,以紅外異常為例,國際上對此流行三種假說和理論,第一種是震區由於構造活動加劇,區域內岩石和地表的微破裂張開,使得地下的氡氣、二氧化碳、甲烷等等這些氣體逸出。這些氣體多為溫室氣體,會引起低空大氣效應和溫室氣體效應,產生溫度的異常甚至是形成異常的雲。第二種是區域內岩石和地表的微破裂張開,使地下熱水溢出,引起地表增溫。第三種是構造應力增強後,地殼岩石發生高強度的摩擦,從而產生摩擦熱,而這些熱量就被水或氣帶到地表,引起大氣的異常增溫。目前這三種不同的觀點,在國際上比較認同的是第一種。
吳教授說,中國地震局地質所的老專家強祖基教授,是在蘇聯發現震前衛星紅外異常現象後,我國最早進行震前衛星紅外異常研究的專家,過去20年他與中國航天總公司、國家氣象衛星預報中心的研究人員合作,一直在陸陸續續研究一些這樣的現象,其中一些與實際地震在空間和時間上還是有較好的對應性。最值得一提的是,1997年3月,強老師隨我國一個地震代表團到日本東京參加一個世界利用電磁波預報地震學術討論會,他在會上講,伊豆地區2月26日至3月17日可能要發生地震,結果3月3日、4日在日本東京附近、伊豆半島東部發生了5.2級、5.7級破壞性地震,日本權威人士在大會上向各國科學家宣布了這一振奮人心的消息。
■要通過紅外異常和雲異常成功預測地震,還有較長的路要走
吳教授強調,這也不能說通過這些方法就能準確地預報地震了。地震依然是一個很複雜、很難的一個問題,首先,地震的類型很多,火山地震,板塊邊緣的地震,板內構造的地震。隻有在一些特定的情況下,在震級達到一定的情況下,它可能產生的一些前兆信息才有可能被我們的衛星遙感捕捉到。而捕捉到了能否被正確、及時識別出來又是一個問題。所以說地震和地震異常,地震異常和地震前兆之間都不存在嚴格的一一對應的關係。
目前,不僅我國,在日本、美國等國家,地震監測都還普遍運用經典的辦法,在地麵設置一係列的地震台站點,或監測線。吳教授認為這種辦法其實是以點代線,以線代麵,而地震的孕育,是一個廣大區域內複雜構造背景場中的非線性問題,點和線往往不能把場的信息監測到。
吳教授說:“我們中國有句古詩‘不識廬山真麵目,隻緣身在此山中’,隻有當我們部分跳出位於地球表麵的這種點線監控模式,更多地站在太空來看地球的時候,我們才能夠看到孕震區的全貌。這就是我們應該更多地應用遙感技術進行地震監測的原因。”
因此,吳教授也認為,作為目前的地震監測,我們應該走出隻專注於或過多關注地麵台網監測的誤區,要建立起天地一體化的多元化
監測技術體係;並且衛星遙感監測要作為一種重要方法,甚至應該成為地震監測的一個日常工作。
但是,這還存在一定的難度,還有較長的路要走。第一,我們應該建立一支年輕化、專業化,熟悉掌握遙感圖像處理和GIS空間分析等現代測繪遙感與地理信息新技術隊伍。
第二,要有更多、更好的遙感數據來源,可對我國大陸地區進行多空間分辨率全覆蓋的衛星遙感監測,要靜止衛星與極軌衛星相結合,構建多源數據融合與快速處理係統。
我國已經在為之努力,作為國際對地觀測聯盟(GEO)的發起國之一,積極倡導將全世界範圍內對地觀測衛星和地麵監測聯合起來,進行對地集成觀測。作為該聯盟用戶接口委員會的委員之一,吳教授希望,能夠通過國際間最大限度的對地觀測資源共享,實時地獲得地球係統的各類變化數據,更好地開展地震預報研究和進行地震短期預報工作。