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大地震监测预报现“曙光”
中国是世界上地震灾害较多的国家之一。千百年来,人类一直想要攻克大地震监测预报的难题。
目前,国际上监测地震前后地壳形变最先进的技术,就是星载干涉雷达技术。此技术能精确俘获地震、火山、地面沉降、山体滑坡等灾难前后的地表形变信息,为监测和预报提供技术支撑。
星载干涉雷达技术能及时俘获震前形变场的前兆信息,使科学家能据此预测地震,因此它有望成为未来地震监测预报的“曙光”。
近年来,科学家在差分干涉测量技术的基础上,还发展了永久散射体技术。它的出现标志着空间遥感成像已从三维信息获取进入四维(空间三维 时间维)信息获取的新阶段。
2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震后。我们利用震前和震后获取的日本ALOS卫星的遥感数据,开展了地震同震形变分析。
据此,我们做出了“玉树地震解译结果图”。从图中可见,震中与结古镇有一条被噪声覆盖的条带,该条带对应于玉树地震中地表破坏最为严重的区域。结古镇在条带内说明它的城区破坏程度相当剧烈。
上图A为玉树同震形变干涉条纹图(从蓝到红的一个周期的条纹对应于传感器的半波长-11.8厘米雷达视向上的形变);上图B为玉树地震解译结果图
此外,分析显示距离“甘孜-玉树”断裂带越近,形变量越大,断裂带东北侧地表形变较大,而西南侧的地表形变量较小。玉树地震南侧向西运动,而北侧向东运动,星载干涉雷达监测的最大形变发生在断裂带上北纬33°04’,东经96°49’处(接近于结古镇所在位置),监测到的雷达视向上的最大形变量达到35厘米。
后期发现,这一干涉测量结果与震后野外调查隆起形变的结论相符,且与地面调查的最大形变中心基本一致。
地震的孕育和发生是地应力长期积累,岩层突然失稳而迅速释放能量的结果。虽然目前的科技水平尚无法预测地震,未来很长一段时间内地震也是无法预测的,但预测的“曙光”定会因科技进步而降临。
许多震例表明,在地震发生前1~3年,孕震区形变场有加速变形的过程,形变量级可达每年几十毫米。
利用星载干涉雷达技术,完全可以获取震前干涉形变场演化的特征。通过分析地震前地表形变场的变化特征,能为地震监测预报提供一定的科学基础。因此,此项技术有望成为大地震预测的“曙光”。
这篇文章刊登在2015年《知识就是力量》杂志的9月刊里。看完这篇文章,你是不是完全感受到了科学的巨大力量,我们《知识就是力量》杂志还刊登过许多关于先进技术的文章,你一定会为这些惊人的技术而倾倒的!
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