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卫星预报地震 美愿能否实现?

时间:2015年07月31日 信息来源:卫星,预报地震 点击: 字体:



核心提示

云南鲁甸地震发生后,我国调集了高分一号、资源三号、实践九号等多颗卫星,为应急救灾提供服务,为抗震救灾作出了重要贡献。由此,有专业人士提出,能否通过卫星,提前预报地震呢?

卫星预报地震,学界曾提出过一些设想,许多专家认为,卫星技术对地震研究乃至地震预报肯定会有所贡献、有所推动。尽管此时说发射此类卫星就能预报地震可能还为时尚早,但沿着这条道路不断探索,相信未来的前景将是美好的。

卫星监测震区效果图

热红外监测 有成果有缺陷

上世纪80年代末,苏联科研人员提出观点,认为卫星热红外辐射异常与地震活动性有关。因此,有地震学者指出,卫星热红外遥感的视野广阔、精度高、观测周期短,可以有效监测地表温度变化,这使它有可能用于监测断裂活动性及地震短临前兆。

2010年,有学者在《地学前缘》杂志上撰文指出,美国在试验室进行了一系列压力试验之后, 发现非导体岩石矿物在撞击下变成了电导体, 出现了热红外辐射现象。这或许是地震前地表热红外辐射异常的原因。在没有卫星的时代,人们很难准确知道,这种异常出现在哪些区域。有了卫星后,就可以居高临下,发现温度异常区的范围和具体温度。

该学者在此文中还讨论了1996年中国包头地震、1965年美国华盛顿州奥利匹亚地震、2010印尼苏门答腊地震的卫星红外数据。在这些研究中,所给出的卫星照片都显示,地震前震区的地表温度都出现了显著的升高的现象。该学者据此认为,卫星热红外监测不但可以预报地震,还可以预测地震中心。

然而,也有不少学者对红外探测提出了异议。例如,《地球物理学报》在2006年曾经刊登一篇文章指出,2004324日,在中国内蒙古东部东、西乌珠穆沁旗间发生了地震。该文利用noaa16卫星资料,对这次地震发生前后的热红外异常进行了分析判断,结果发现大气逆温现象引起的热红外异常与震前热红外异常很类似,仅靠震前震后几个月的资料很容易将大气逆温现象误判为地震前兆异常。

此外,红外探测对于气象条件的要求比较高。专业人士在讨论红外地震监测时,往往使用无云地面亮温这个词汇。这主要是因为云层会遮挡地面辐射的红外信号。这对于云贵川这类多云多雨的地区,可能是个很大的影响。

电磁探测 数据可喜仍在试验

2010年的珠海航展上,我国有关机构展出了一种地震电磁监测卫星,这种卫星携带了电场仪、磁力仪、等离子体分析仪和高能粒子探测仪。一些媒体认为,该卫星可能能对世界范围内6级以上地震和中国范围内7级以上地震作出预测。

实际上,我国相关地震研究部门很早就开始关注地震电磁监测卫星。国家地震局专家申旭辉曾在接受媒体采访时指出,中国从2003年就开始研发地震电磁探测试验卫星。

2004年,法国发射了一颗专门探测地震所产生无线电信号的地震区电磁放射侦测卫星。科学家们根据这颗卫星的观测数据研究了海地大地震,发现在大地震前一个月内,超低频无线电波能量增至360%,在大地震一个月后发射出的电波逐步回落。中国地震科研人员也非常关注该卫星,并利用这颗卫星的数据对20046月迄今全球7级以上地震的卫星观测信息进行了分析,取得了较好效果。

但必须注意,中国地震电磁探测试验卫星的研制和发射虽然是为了实现地震预报而进行的一次努力,但并不是说有了这颗卫星,就立刻能预测地震了。

20114月,申旭辉作为中国地震电磁探测试验卫星项目负责人,在接受记者采访时表示,在日本“3·11”大地震发生的两天前,中国科研人员使用地面系统探测到了该地区的电磁异常信号。在这场地震之后,他们分析了这些信号,并确信这些信号与这场地震有密切的关系。然而该技术仍然处于试验阶段。

已出台《纲要》 美愿或将成现实

早在2007年,中国国家地震局会同科技部、国防科工委等五部门共同召开全国地震科技大会,发布了《国家地震科学技术发展纲要(20072020)》,将发展地震电磁、重力、热红外等多源多类型遥感卫星及地面应用系统,天地一体化观测数据处理技术和地震信息识别与提取方法

这意味着,中国已经从大方向上肯定了卫星技术对地震研究的重要性。但上述措辞中并未提及预测预报,也显示了一种审慎的态度。

笔者认为,这种审慎可能和学界一种观点有关。根据中国地震局有关学者的观点,真正的地震前兆是很难确定的,国际上经过多年研究,也只认定了寥寥几种。另外,整个科学界对地震机理的研究都是非常不足的。严格来说,地震前兆机理还没有脱离纯经验的研究水平,没有成为一个成熟的学科。各主要国家对地震预报在理论上还没有达成共识,地震机理尚未被真正揭示出来。

但无论怎样,科学发现总是从提出问题起步。而卫星预报地震已经有了一些美好的设想,不管这些设想最终是否正确,最终也需要科研人员去试验、去尝试,才有可能实现卫星预报地震这个美好的愿望。

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