[发明专利]强地震短临预测卫星热红外技术

说明书

本发明涉及一种强地震短临预测卫星热红外技术，也说是用卫星热红外温度异常做地震短临预测，确切地说是做中强以上地震三要素(发震时间、地点和震级)的短临预测方法。本发明属于遥感和地震学领域。

地震预测，特别是短临预测是当今世界一大难题，国内外都处在探索阶段，数十年进展缓慢。地球内部有4个气圈，加上地球外的一个大气圈，这5个气圈在相互运动着，当地震孕育及发震前，在地震周围广大地区岩层受力，微裂隙出现，导致地球大量排气，来自地球深部的CH₄、CO₂、CO、H₂、H⁺、H₂O等气体溢出，可以引起地球界面升温或云层上降温现象。本发明人在1989年10月开始试验，对地震做过数百次预测分析并获得成功，从些对地震预测这一难题开创了一条全新的途径和方法，即主要利用载有红外波段扫描仪的美国诺阿极轨卫星、日本葵花静止卫星和中国风云1、2号卫星进行观测，其中极轨卫星扫描面积为一条轨道宽2800公里，长可达数千公里，而静止卫星一幅气象图可覆盖面积达6000×10000平方公里，这种卫星扫描图象1小时就可获得。其中诺阿卫星可测亮温温度，而葵花卫星同样，前者温度(亮温)分辨率高达0.5℃，而后者的时间分辨率高，因此将测得的亮温温度异常变化与同时间绝对温度进行温度异常的对比定量计算，就能及时准确掌握地面、水面温度的动态演化特征。由于通过卫星提供热红外资料具有准确可靠、覆盖面广、信息量大而且传输速度快等优点，使此项技术预测地震的成功率有突破性的提高，这就是说，本发明将当今卫星遥感热红外技术投入对地球观测，借助地理信息系统和计算机运行，大量信息被采集供人们分析使用，捕捉到地球与大气耦合作用所形成的地球界面上的突发性增温和降温异常，这种现象不同于一般天气增温异常，而是作为地震前兆来等待。热红外降温异常与地震具有密切的因果关系，此时可观察到活动断裂带上的应力线状云和云线中间出现无云的“热通道”以及云层上面的降温怪状云气象震兆。本发明人于1990年3月15日提出一份题为“用卫星热红外异常做地震临震预报”的中国专利申请案：CN90101272.6(该专利已于1992年7月1日被授权)。由于不断深入研究，此项技术又有新的内容需要补充，因而又于1997年2月5日提出一份题为“用卫星热红外增温异常做地震短临预报”的中国专利申请案：CN97100774.8，鉴于近两年地震频繁发生，使我们在地震预测研究过程中又积累了大量的资料数据，并从中总结出卫星热红外异常地震预测新技术。为此我们再次提出本专利申请案：“强地震短临预测卫星热红外技术”。统计表明，采用这一方法可使地震短临预测的成功率达到50％以上。尽管如此，在地震三要素的确定上仍存在许多不足：例如确定震中位置上待进一步缩小范围；发震时间上待精确划分短期和临近两个类型；进一步探索并排除影响预测的干扰因素。

本发明专利申请的创新点如下所述，这些创新点使得我们在1998年的地震预测预报技术获得显著进展。

对于应用热红外预测地震时，除了震前有升温异常现象之外，可能出现特殊的地震前兆现象：

1.可能在孕震区域云层上方出现降温环现象。该现象显示出区域性震前特征，例如中国东部1998年1月10日张北—尚义6.2级地震前在该区域上空曾出现明显的降温环现象。

2.孕震区域上空在发震前可能出现怪状云。

3.当地震发生在内陆高原区域时，由于地形起伏复杂，难于观察和分辨地震前兆异常现象，此时在一些低洼河谷地带可能出现增温异常，连结这些增温区域能显示出一定的应力热线，而这些应力热线的交汇部位则为未来震中，例如1997年11月8日西藏那曲玛尼7.5级地震前，在孕震区域出现应力热线震兆。

本发明的目的是使这种卫星热红外温度异常做地震短临预测的方法进一步提高其预测成功率，特别是缩小其震中位置范围，精确地将发震时间划分为短期和临近两个范围，进一步排除影响预测的干扰因素。本发明已适用于全球各个地区和角落，以便在最大程度上减轻地震对人类的危害。