震研究層溫度變化監(jiān)測系統(tǒng)/震預警溫度檢測系統(tǒng)

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震預警監(jiān)測不同深度的溫監(jiān)測

     為區(qū)別表熱異常來自大氣還是下，應該在震監(jiān)測站建立不同深度的溫測點，通過對比判定其來源等距離分點的不同深度溫差由上而下遞減表明熱源在大氣；等距離分點的不同深度溫差由上而下遞增表明熱源在下。堅持常年觀測，要獲取長期溫與震的對比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)震發(fā)生與低溫變化的對應規(guī)律。

     摘要本文通過對震產(chǎn)生的機理進行分析，指出球內(nèi)部的膨脹是產(chǎn)生震的直接原因，震前下溫度的升高是預報震的可靠信息，并給出監(jiān)測下溫度的簡單實用方法，利用該方法可以做到象預報天氣一樣預報震。

      對于震尤其是破壞性大的強烈震的準確預報，一直是人們渴望的，而時刻監(jiān)測下的溫度變化，應能實現(xiàn)人們的這一愿望。不論是衛(wèi)星熱紅外遙感探測的結(jié)果，還是穴居下的動物的異常表現(xiàn)，都能表明震前下溫度會升高。

     大震的發(fā)生，實際上是殼的局部破裂產(chǎn)生的。而殼的局部破裂的孕育過程即是造成下溫度升高的原因。

具體分析如下

1、建立球的壓力容器模型

     我們知道球是由殼、幔和核三部分組成。球的直徑是12756千米，核在球的心部，它的直徑是6946千米，殼的平均厚度只有35千米，在殼和核之間是高溫高壓的幔物質(zhì)。從整體上看，球就像是一個大壓力容器，殼就是這個壓力容器的器壁，而高溫高壓的幔物質(zhì)就是盛裝在這個壓力容器內(nèi)的液體介質(zhì)。殼的厚度不到球直徑的千分之三，可想而知我們球這個壓力容器的壁厚是多么的薄，如果將球按比例縮小到直徑為一米的球體，那么殼的厚度只有2.7毫米，這是個典型的薄壁壓力容器。

2、殼破裂的孕育過程及下溫度升高分析

     我們知道一個裝滿氣體的壓力容器，如果里面的氣體的壓力超過壓力容器所能承受的壓力時，壓力容器就會發(fā)生爆炸;而一個裝滿液體的壓力容器，如果里面的液體的壓力超過壓力容器所能承受的壓力時，它不會象氣體那樣發(fā)生爆炸，而是在壓力容器的某個局部方發(fā)生爆裂，這樣的爆裂雖然沒有氣體爆炸那樣劇烈，但也會產(chǎn)生很大的振動。在殼下的幔物質(zhì)，由于某種原因使其溫度升高，體積膨脹，相應的壓力就會升高，這膨脹產(chǎn)生的多余體積要找一個方消化，在壓力的作用下，在殼的內(nèi)側(cè)某個薄弱的方就會被撕開一個裂紋，高溫高壓的幔物質(zhì)迅速擠入裂紋，并使裂紋不斷向上和長度方向擴展。殼是由巖石構(gòu)成的，巖石是一種脆性材料，沒有延展性，當裂紋向上擴展到殼厚度的三分之二處左右時，剩下的三分之一厚度的巖石抵擋不住下面幔物質(zhì)的高壓作用，突然發(fā)生爆裂，震就此產(chǎn)生，這就是為什么通常大震的震源深度都在十千米左右的原因。

     殼破裂的孕育過程是比較慢的過程，通常需要十幾天甚至一兩個月，在這段時間里，殼內(nèi)的裂紋不斷向上擴展，高溫高壓的幔物質(zhì)順著裂紋不斷向上擠壓，幔的高溫有足夠的時間將熱量通過巖石向面上遞，使這一區(qū)的下和表的溫度比平時要高，這是震前給我們發(fā)出的可靠信息，也是我們?nèi)菀讚渥降男畔ⅰ?/p>

3、震前下溫度升高的證據(jù)

    衛(wèi)星熱紅外遙感探測和穴居下的動物的異常表現(xiàn)都是震前下溫度升高的證據(jù)。

3.1 通過衛(wèi)星熱紅外遙感技術對震發(fā)生區(qū)的探測，證實了大震發(fā)生前遙感熱紅外異常，表溫度有升高現(xiàn)象。在《球物理學進展》雜志第23卷(2008年第四期，頁碼1273～1281)上，有一篇《遙感技術在震研究中的應用》文章，文中詳細介紹了震前后，衛(wèi)星熱紅外遙感的情況。

以下引用該文的部分內(nèi)容

    “80年代，前蘇聯(lián)A.A.Tronin等利用10000景NOAA圖像，對中亞區(qū)的震活躍區(qū)進行衛(wèi)星熱紅外遙感圖像進行分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)的震活動性與遙感紅外異常、斷裂構(gòu)造的活動有關。異常溫度可達幾度的量級，異常的形態(tài)為線性條帶。他同時還指出，遙感紅外異常與下水、溫效應等環(huán)境因素也存在一些。

     隨后，Tronin等在10多年內(nèi)展開了更深入的研究，對中國、日本和堪察加半島的熱紅外遙感研究結(jié)果表明(1)異常通常在震前6～24天出現(xiàn)，并持續(xù)到震后一個星期;(2)異常對M>4.7級震敏感;(3)異常范圍超過100km長和10km寬;(4)異常溫度達到3～6℃;(5)溫度異常與斷層分布有關;(6)震井水增溫異常與表溫度異?？雌饋硎窍嗨频?。”

    震來臨前下往往會出現(xiàn)大面積的增溫異常現(xiàn)象，用衛(wèi)星遙感熱紅外技術試圖能夠觀測到這種球表溫度變化的范圍和幅度，將日常值與震來臨前的異常值進行比對分析，從而實現(xiàn)對震的預測預報。2004年，四川省震局首先使用美國的兩顆衛(wèi)星嘗試通過“遙感熱紅外技術”預測震。“如今，越來越多的研究學者正在深入研究表及層不同深度溫度的變化與震的關系。

3.2 震前穴居下的動物的異常表現(xiàn)可證實下溫度增高，而溫度增高的熱量是來自球的內(nèi)部，典型的動物異常現(xiàn)象是，在寒冷的冬天，冬眠蛇出洞在雪里凍僵、凍死。有雪的面其溫度應低于0℃，而蛇的洞穴離面不會很深，洞穴內(nèi)的溫度也不會很高，一般在10℃以下，在這樣低的溫度下，冬眠的蛇處在僵硬的狀態(tài)，是不可能爬出洞外到雪上的。促使蛇從洞穴里爬出來的原因只有一個，那就是洞穴內(nèi)的溫度升高，而使洞穴溫度增高的熱量只能來自下深處。由此可見，震前下溫度增高是毫無疑問的。

4、監(jiān)測下溫度的裝置和監(jiān)測方法

     溫度監(jiān)測裝置的設計很簡單，包含一條多點測溫線和一臺溫度采集器，二者用導線連起來即可，溫度采集器采用無線輸方式，便于集中監(jiān)控。監(jiān)測方法是將多點測溫線埋入下100-500米深處，用導線連接到面上的溫度采集器上即可。其所以將探頭埋入下100-500米深，是因為這里不會受面的氣溫變化的影響，常年溫度基本不變，同時可以監(jiān)測到不同深度層的溫度變化情況，溫度采集器可設置在下100-500米處的年平均溫度高3℃左右發(fā)出警報。溫度監(jiān)測裝置的布置密度在人口居住多的方可每平方公里布置一條測溫線，在人口居住少的方可每兩平方公里或每三平方公里布置一條測溫線。

5、監(jiān)測下溫度變化預報震的準確性分析

     我們知道震預報有三個要素時間、空間和強度。(1)時間的確定根據(jù)衛(wèi)星熱紅外遙感分析的結(jié)果，異常通常在震前6～24天出現(xiàn)，可能下溫度探頭比這要早兩天就能發(fā)出下溫度增高的警報，不過預報震在20天范圍內(nèi)發(fā)生，在時間上應是比較精確的，隨著人們的經(jīng)驗的提高，這個范圍應可縮短。(2)空間的確定我們安裝溫度監(jiān)測裝置的密度可根據(jù)人口居住的疏密程度來確定。根據(jù)衛(wèi)星熱紅外遙感分析的結(jié)果，異常范圍超過100km長和10km寬，在這1000平方公里的范圍內(nèi)，安裝溫度監(jiān)測裝置密的方有1000多個，稀的方也有330多個，可以圈定將要發(fā)生震的范圍，而且還可以根據(jù)這些溫度監(jiān)測裝置所監(jiān)測的溫度的高低不同，可以圈定殼將要破裂的方，即震的震源所在。(3)強度的確定震強度的大小與下溫度升高的程度有關，下溫度升的越高，表明幔物質(zhì)上升的離面越近，其震源越潛，震強度越大。在監(jiān)測下溫度升高時，可采用階梯式預報，如下溫度每升高3℃，對應的震強度提高0.5級，即在發(fā)現(xiàn)下溫度比平時高3℃時，就可按低4.7級發(fā)出預報，當溫度又升高了3℃，震等級相應加高0.5級，即按5.2級發(fā)出預報。如果在此期間震發(fā)生，并低于5.2級，不能放棄對下溫度的監(jiān)測，如果溫度繼續(xù)升高，按上述方法發(fā)出高級別預報;如果下溫度不再升高并有下降趨勢，表明不會再有高級別震發(fā)生，可解除震警報。

     利用監(jiān)測下溫度的方法預報震，簡單、易操作，不論是時間、空間和強度都能達到較精確的預報。而該裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，如果在全國九百六十萬平方公里全布置，形成監(jiān)測網(wǎng)，總造價不超過一百億元人民幣，這比一次大震所帶來的損失要低的多。更主要的意義是他打破了震不可預測的論斷，能夠挽救很多人的生命。希望國家有關部門盡快進行論證，并組織實施。

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