科技导报：汶川地震发生前发现红外异常和云异常

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    民政部、教育部联合“减灾与应急管理研究院”（北京师范大学）985工程首席教授吴立新和其他几位专家对汶川地震发生前20天内的卫星热红外图像和电视云图进行了对比分析，发现了这期间的红外异常和云异常的现象。

　　热红外遥感即通过热红外探测器收集、记录地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射信息。热红外图像和云图其实是卫星遥感中一种重要的遥感方式和手段。

　　“这种震前卫星红外遥感图像异常，最早可以追溯到1988年。”吴教授说：“这种异常对于构造地震而言是一种较普遍的现象。”

　　从卫星热红外图像上分析，汶川大地震前，4月23日从印度板块及印度洋开始，往中国大陆内部，由西南向东北方向出现一条异常热带，其北东端延伸至北京以北约250公里，宽100-200公里，长度近3000公里。这种现象两天后因气象和云的影响而消失，而在5月1日再次出现，并在此后的8天里，受天气影响时隐时现。到地震前1天，高温带逐渐消失，而沿龙门山断裂带转而出现了一条低温条带，直到震后2小时才消失，这条低温带气温只有零下4摄氏度比周围区域温度整整低了30摄氏度。

　　而线性云是人们通常称为“地震云”的现象之一。“过去所讲的地震云，通常是人们用眼睛从地面向天空观看到的，而我们从卫星云图上观察到的线性云，是从太空看到地球上的外层云异常现象，观测角度和视野范围是不一样的。”吴教授说。

　　在这次卫星云图分析中，吴教授发现，汶川大地震震前出现了两条线性云，其中一条是远方的，在震前5小时出现，它出现在青藏高原的柴达木盆地和东昆仑活动断裂带的上方，在震前3到5小时开始形成，震前3小时成型，它的形状就像一个箭头一样，也是3小时静止不动直到发震。而另一条是在震前3小时出现，它是在龙门山断裂带上方出现的，这条云不是很规则，呈条带状。吴教授最新分析表明，该条带云的北部完全受到龙门山地区3条断裂系的控制，如果把这3条断裂系的轮廓勾勒出来，刚好就是这条云北部的形状范围。

　　吴教授说：“最重要的是，当我们把前一条云沿着它的中轴线向西南方向延伸，和第二条云相交，这个交点就是准确的发震的震中。”

　　在地震学里通常将地震预报分为长期（几年到半年），中期（半年到一个月）、短期（1个月到3天）和临期（3天到发震前几小时）。此次红外异常是震前8-20天出现的，是短期预兆，而云的异常出现在震前3-5小时，是临期预兆。

　　那么，这些热红外异常和云异常现象和地震有怎样的关系呢？吴教授说，以红外异常为例，国际上对此流行3种假说和理论：第一种是震区由于构造活动加剧，区域内岩石和地表的微破裂张开，使得地下的氡气、二氧化碳、甲烷等等这些气体逸出。这些气体多为温室气体，会引起低空大气效应和温室气体效应，产生温度的异常甚至是形成异常的云。第二种是区域内岩石和地表的微破裂张开，使地下热水溢出，引起地表增温。第三种是构造应力增强后，地壳岩石发生高强度的摩擦，从而产生摩擦热，而这些热量就被水或气带到地表，引起大气的异常增温。目前这三种不同的观点，在国际上比较认同的是第一种。

　　吴教授强调，地震是一个很复杂的问题，首先，地震的类型很多，火山地震、板块边缘的地震、板内构造的地震。只有在一些特定的情况下，在震级达到一定的情况下，它可能产生的一些前兆信息才有可能被我们的卫星遥感捕捉到。而捕捉到了能否被正确、及时识别出来又是一个问题。所以说地震和地震异常，地震异常和地震前兆之间都不存在严格的一一对应的关系。

　　（据《北京科技报》报道）  

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《科技导报》2008年第10期目次

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 另外相关论文

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  请参阅

 1.1996年8月博研期间自费参加第三十届国际地质学大会（北京），提交和报告论文《控制中国大陆地震活动的热通道网络系统》。根据中国大陆大地电磁、层析成像等深部地球物理探测最新成果，首次发现和提出中国大陆“软流层热通道与热通道控震网络”的概念与理论模型。该理论模型突破了建立在大洋地球物理探测成果基础之上的经典板块构造理论模型的局限性，为研究和揭示大陆地质构造、特别是板内地震活动成因提供了重要线索和理论依据。

    2008.5.12汶川8.0级特大地震发生后，《科技导报》2008年第10期刊发中国矿业大学沉陷工程研究所吴立新教授等5位研究者的论文“汶川地震前卫星热红外异常与云异常现象”。根据收集震前中国风云2号卫星热红外图像和电视云图，该论文发现：“2008年4月23日，自印度板块及印度洋开始往中国大陆内部，由西南向东北方向出现一条北东方向延伸的异常热带，其北东端延伸至北京以北约250千米，宽度100-200千米，长度近3000千米。该条带中段区域（即龙门山断裂带所在区域）的西侧紧邻震中，该现象一直持续到4月24日。5月1日时，该现象再次出现。5月3日至4日0:30，这条热带依然从云间直插震中方向。卫星热红外异常，应是地热异常的反映。”

    该论文中述及“自印度板块及印度洋开始往中国大陆内部，由西南向东北方向出现一条北东方向延伸的异常热带，其北东端延伸至北京以北约250千米，宽度100～200千米，长度近3000千米。”作者在此明确指出，汶川8.0级特大地震发生的20～8天前出现的这条巨型卫星红外热异常带，正是1996年8月参加第三十届国际地质学大会（北京）作者提交和报告的原创性研究论文《控制中国大陆地震活动的热通道网络系统》中首次发现和提出的“达卡～渤海湾软流层控震热通道”构造活动与深部热涌的表现，在发现和提出此理论模型的12年后得到了汶川8.0级大地震的有力检验。

    根据作者发现和提出的“软流层热通道控震模型”，对于干旱与地震关系动因，可作如下解释——“对比震前旱区分布图与热通道的分布位置，可以发现旱区分布范围极其展布方向与热通道位置及延伸分布区域具有较好的对应关系。震前1～3年一定区域干旱现象，除了地球大气环流因素之外，另外一个重要原因推测是相应地区地球深部软流层热物质沿热通道不断剧烈上涌和扩散，同时释放出强大热能与电磁波辐射能，使近地表出现大范围干热增温现象。因此，地震对于人类而言，似乎是一场瞬间突发事件；而对于软流层热通道而言，只是在地球内外动力作用下的一种物质运动与能量转化的连续变化过程；这一变化过程是有可能被我们认识、监测和捕捉到的。”