專利名稱：用衛星熱紅外增溫異常做地震短臨預報的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用衛星熱紅外增溫異常做地震短臨預報，確切地說是做中強以上地震三要素(發震時間、地點和震級)的短臨預報方法。本發明屬于地震學領域。
地震預報，特別是短臨預報是當今世界一大難題，國內外都處在探索階段，數十年來進展緩慢。我國及世界各國如日本、美國、俄羅斯、希臘等國都在研究預報，用地震學方法來預測地震則多屬統計學方法，由于巖石破裂的分叉和混沌現象，使得分析工作陷入不清楚狀態，而用現今地球物理和地球化學方法來研究震兆，在多數情況下真假難辨，容易造成虛報。這種傳統采用臺網監測對異常資料進行綜合預報和概率統計預報的方法，由于臺網稀、信息量少、干擾難排除、傳輸系統滿足不了地震短臨預報的要求、加上地區和/或國界的局限性，而使地震預報不太準確，一般成功率僅達20～30％，而短臨預報的成功率則僅為10％。本發明人在1989.10開始試驗，作過數次預報皆獲成功的基礎上，于1990.03.15提出一份題為“用衛星熱紅外異常做地震臨震預報”的中國專利申請案CN90101272.6(該專利已于1992.07.01被授權)，從此對地震預報這一難題開創了一條全新的途徑和方法，此時主要是利用載有紅外波段掃描儀的美國諾阿極軌衛星和日本葵花靜止氣象衛星，其中極軌衛星掃描面積一條軌道寬2800公里，長可達數千公里，而靜止衛星一幅氣象圖可覆蓋面積達6000×10000平方公里，這種衛星掃描圖象1小時就可獲得。其中諾阿衛星可測相對溫度(亮溫)，而葵花衛星同樣，前者溫度(亮溫)分辨率高達0.5℃，而后者的時間分辨高，因此將測得的亮溫溫度異常變化與同時間絕對溫度進行溫度異常的對比定量計算，就能及時準確掌握地面、水面溫度的動態演化特征。由于通過衛星提供熱紅外資料具有準確可靠、復蓋面廣、信息量大而且傳輸速度快等優點，使其預報的成功率有突破性的提高，這就是說，該專利將當今衛星遙感熱紅外技術投入對地球觀測，借助地理信息系統和計算機運行，大量信息被采集供人們分析使用，捕捉到地球與大氣耦合作用所形成的地球界面上的突發性增溫異常，這種現象不同于一般天氣增溫異常，而是做為地震前兆來對待。熱紅外增溫異常與地震具有密切的因果關系，此時可觀察到活動斷裂帶上的線狀云和云線中間出現無云的“熱通道”等氣象震兆。統計表明，采用這一方法可使地震臨震預報的成功率達到50％。盡管如此，在地震三要素的確定上仍存在許多不足例如確定震中位置上待進一步縮小范圍；發展時間上待精確到分為短期和臨近兩個類型；進一步探索并排除影響預報的干擾因素，使此項技術的適用范圍擴大到世界其它地區。
本發明的目的是使這種用衛星熱紅外增溫異常做地震短臨預報的方法，進一步提高其預報成功率，特別是縮小其震中位置范圍，精確地將發震時間分為短期和臨近兩個范圍，進一步排除影響預報的干擾因素，并使其適用范圍擴大到世界其它地區，以便在最大程度上減輕地震對人類的危害。
實施本發明上述目的而采取的技術措施如下所述對衛星熱紅外云圖的彩色密度分割擋次，其色彩擋次可對不同季節、不同緯度地區都適用，易于捕捉到衛星熱紅外增溫異常前兆。其中色彩擋次即亮溫擋次可在0.5°K至5°K之間，例如N40°以北與N10°至35°在亮溫分擋上分開，每擋次溫度值為2°至3°K，而N40°以北則用1°K分擋，而在赤道地區(印度尼西亞等地)和在極地地區(新西蘭、冰島等地)每擋次溫度值分別為0.5°K至5°K。而且夏季和冬季可采用不同的亮溫分擋擋次。掃描儀所得灰度值可經大氣模型校正獲得實際溫度值，并根據各地實際情況，采取加減1°K的換算。根據地形和氣團形態來區別地震引起的增溫還是氣象過程增溫，排除掉地形、天氣因素導致的干擾信息，例如根據熱異常形態在每日12至18時(世界時)是否跨越不同地形地貌單元，若是則為地震前兆，否則就是天氣因素所致。
本發明提出的方法自1989年10月至1996年底總共預報了5級以上地震62次，其中30次較為成功，即時間、地點和震級的預報都較為精確。由此總結出地震前兆熱紅外增溫異常特性及其演變規律對地震三要素短臨預報的關系(1)時間5級以上地震在震前10至20多天出現，增溫面積可達10萬至60萬平方公里，若在巖石圈厚度大的地區，5級以上地震前30-120天左右可出現增溫現象。
(2)地點即震中位置可分兩個類型，其一是未來震中及其外圍，同時出現熱異常，隨后外圍增溫異常明顯地不斷擴展，并向震中靠近，最后兩個熱異常連接起來，前進方向的溫度異常的邊緣為未來震中。另一類型是外圍增溫異常，隨著時間向震中附近推進，其前進方向增溫區與構造帶或強震帶交匯部位為未來震中。
(3)震級5級左右地震增溫面積10多萬平方公里，6級左右地震增溫面積40多萬平方公里，7級以上地震增溫面積則為60萬或百多萬平方公里。
現在列舉實例說明用本發明所述方法做地震短臨預報較為成功的情況，例如1992年4月16日(震前4天)在臺灣島東北側海域沖繩海槽出現北東向增溫異常帶，而到4月17日(震前3天)，增溫異常向西南及南部海域擴大，此時已跨越臺灣東部強震帶花蓮海外地區，為此做了地震三要素短臨預報，實際上過了三天(4月20日)即發生6.8級地震。
1995年11月22日約旦亞喀巴灣附近的7.5級地震，震前10天在亞喀巴灣內及其北側陸地附近曾出現弧立增溫異常。再次證明此次地震也是有衛星熱紅外增溫異常前兆的。
1996年12月16日北京順義高麗營發生4級地震后，不久12月20、21日相繼又在河北昌黎至北京延慶一帶出現近東西向增溫異常，但面積不大，只有幾萬平方公里，當時我們據此否定了北京地區近日有5級以上地震的可能，為穩定社會，安定民心做了貢獻。
權利要求
1.一種用衛星熱紅外增溫異常做地震短臨預報的方法，此時主要利用極軌衛星、靜止衛星，并結合其他載有紅外波段掃描儀的衛星，還包含衛星接收設備和圖象處理設備，其特征在于，對衛星熱紅外云圖的彩色密度分割擋次，其色彩擋次可對不同季節、不同緯度地區都適用，易于捕捉衛星熱紅外增溫異常前兆，其中色彩擋次即亮溫擋次在0.5°K至5°K之間；掃描儀所得灰度值可經大氣模型校正獲得實際溫度值，并根據各地實際情況，采取加減1°K計算；根據地形和氣團形態來區別地震引起的增溫還是氣象過程增溫，排除掉地形、天氣因素導致的干擾信息；由此總結出地震前兆熱紅外增溫異常特性及其演變規律對地震三要素短臨預報的關系(1)時間5級以上地震在震前10至20多天出現，增溫面積可達10萬至60萬平方公里，巖石圈厚度大的地區則在震前30-120天左右出現增溫現象；(2)地點即震中位置可分兩個類型，其一是未來震中及其外圍，同時出現熱異常，隨后外圍增溫異常明顯地不斷擴展，并向震中靠近，最后兩個熱異常連接起來，前進方向的溫度異常的邊緣為未來震中，另一類型是外圍增溫異常，隨著時間向震中附近推進，其前進方向增溫區與構造帶或強震帶交匯部位為未來震中；(3)震級5級左右地震增溫面積10多萬平方公里，6級左右地震增溫面積40多萬平方公里，7級以上地震增溫面積則為60萬或百多萬平方公里。
2.按權利要求1所述的預報方法，其特征在于，所述亮溫分擋N40°以北與N10°至35°是分開的，每擋次溫度值為2°至3°K，而N40°以北則用1°K分擋。而在赤道地區(印度尼西亞等地)和在極地地區(新西蘭，冰島等地)每擋次溫度值分別為0.5°K至5°K。
全文摘要
一種用衛星熱紅外增溫異常做地震短臨預報的方法,主要利用極軌衛星、靜止衛星,并結合其他載有紅外波段掃描儀的衛星,還包含衛星接收設備和圖象處理設備,此時,對衛星熱紅外云圖的彩色密度分割檔次,其色彩檔次可對不同季節、不同緯度地區都適用;掃描儀所得灰度值可經大氣模型校正獲得實際溫度值;根據地形和氣團形態來區別地震引起的還是氣象過程的增溫,排除掉地形、天氣干擾信息,從而使其對地震短臨預報的成功率提高到50%。
文檔編號G01V8/00GK1191978SQ9710077
公開日1998年9月2日 申請日期1997年2月25日 優先權日1997年2月25日
發明者余新河, 強祖基, 強軍 申請人:余新河, 強祖基