3.4.5地震测报-观测记录和数据的处理与分析

作者：地理人来源：未知时间：2024-08-09 阅读：次字体：大中小在线投稿

一、观测记录

　　地震前兆的捕捉需要有比较固定的人员对各种手段设施进行不间断地定时观测。因而要建立地震测报小组，由有志趣的学生参加，辅导教师除地理教师外，最好还有物理教师，负责仪器的安装、维修等工作。搞好观测记录工作是进行地震预报的前提。

　　每天要定时进行观测，在正常情况下，每天观测3—4 次，根据学校上课时间早、中、晚各安排一次，如7∶00、12∶00、 19∶00 等，有条件的夜间加一次。在震情紧张时，则应加密观测，如每1—2 小时观测一次，并且要日夜坚守，可根据学校条件而定。地震观测的时间不象气象观测那样要求全国统一。

　　观测人员要按时进行观测，并把观测的各项数据记录在观测记录表中。观测读数要仔细认真，一定要准确。准时准确观测记录的数据是分析预报地震的客观依据。观测人员除轮流负责观测外，还要分工负责某项观测记录的数据处理和分析异常，进行预报工作。

二、观测数据的处理

　　对于观测数据的处理有多种方法。大致可以分为瞬时值、平均值、幅差值、速率值等多种。瞬时值即每次观测的数值，不加处理即用来作图；平均值可分为日均值、五日均值、旬均值或月均值等几种。瞬时值和日均值作出的曲线跳跃性很大，易于显示临震前的变化；五日均值、旬均值等作出的曲线比较平滑，但能显示地震发展趋势。此外，日幅差值和速率值可明显看出异常变化。

　　用上述各种数据在方格坐标纸上作统计图，图的类型有曲线图和矢量图。

（一）曲线图

　　曲线图一般以时间为横坐标，以各种量值为纵坐标。图4-18 是辽宁某群众业余地震测报组两组土地电的瞬时值曲线图。土地电、地应力等数值多是用曲线图处理。

（二）矢量图

　　地倾斜等手段的观测数据则宜用矢量图表示。矢量图的绘法是以南北方向为纵坐标，东西方向为横坐标，把图分为四个象限。每天两个方向上的倾斜量可以在坐标图上选定一个原点，以第一天观测值为起点，第二天观测值为终点，两点连结起来的线段，表示一天中地倾斜的大小和方向。这样连续作下去，相邻两天的点依次连接，则在方格纸上得出一条反映一段时间内地倾斜变化的矢量折线。

（三）日幅差值曲线图

　　地磁三要素的观测数据因其本身有日变化，则宜用幅差值，幅差日梯度值（每日减去前一天的幅差值）等作曲线图表示，在一般正常情况下，磁偏角日振幅差值（8 时和16 时差值）为3—5 毫米（磁偏角仪标尺上的读数），如连续几天减小到2 毫米以下，则属异常。图4-20 是1974 年5 月云南昭通地震前地磁偏角日幅差值曲线图。

三、如何分析异常现象进行预报

（一）分析异常现象

　　预报地震首先从各种观测数据的统计图表上看有没有异常现象。一般显示的异常现象，可概括为下列四种情况：

　　1.趋势异常这种异常是指持续比较长时间的大幅度变化。地应力、地电、地倾斜等都能显示出这种趋势异常。如1976 年7 月28 日唐山7.8 级大震前，一些台站地应力趋势异常达14 个月之久。

　　2.速率异常速率异常即某一项观测数据在一天之内，突然出现剧烈的变化量，用今天的观测值（日均值）减去昨天的观测值（日均值）就是今天对于昨天的变化量或速率，表现在曲线图上为较大的上升或下降。一般速率异常是在趋势异常背景上出现的，地震多发生在速率异常出现后一个星期到20天之内，因而速率异常差不多是一种临震异常。在许多大地震前，地应力、地电都出现了这种速率异常现象。

　　3.跳动异常如地应力、地电、地磁等观测数据的变化量和变化频度比平时增加几倍到几十倍，这种现象即为观测值跳动异常。这是一种临震信号，如1975 年2 月4 日海城7.3 级地震前，河北某台地应力从1974 年12 月下旬开始，便出现大幅度跳动，震后数日才平静下来。如图4-22 所示。在临震前，水氡含量也可以出现剧烈的异常变化，图4-23 是1973 年2月6 日炉霍7.9 级大震前水氡的异常变化。其他许多强烈地震之前，水氡都有过这样的前兆。

　　4.观测异常一般在震前两三天的时间内，观测时发现瞬时值大幅度跳动，完好的仪器突然出现一些故障或波动厉害，不好观测等异常现象，称之为观测异常。这种现象实际是临震异常。

　　根据上述异常现象分析预报地震时，首先应排除各种干扰因素。例如，地磁的异常变化可能是受太阳活动的影响，太阳爆发抛射出的粒子流会引起地磁场的剧烈变化；地下有金属矿体也可能引起地磁异常。地电的干扰因素更多，如铁路公路沿线有火车汽车经过，地电就会跳动；离工业用各种电器设置（变压器、高压线等）太近，都会影响地电的观测数据；天气的变化，如阴、晴、温度高低对地电也有影响。此外，天气因素还会影响导线和仪表的性能，使受外界干扰很小的地应力观测数据也会出现日变化（白天低、夜间高）等现象。所以在分析异常现象时，应多种手段综合分析，并与其他邻近的观测点进行对比，以免把干扰因素造成的异常现象误认为是地震异常。

（二）地震三要素的预测

　　确定属于地震异常之后，便可进行地震三要素的分析预测。

　　1.震级的预测根据我国多年来地震预报的经验，用地应力的趋势异常预报震级效果较好。一般说来，地应力趋势异常时间越长，变化幅度越大，震级就越大。从已经发生的若干大地震来看，10 个月左右的异常，一般对应7级以上的地震。根据曲线图的变化幅度或异常面积也可估计震级。异常面积是以最低点（或最高点）为基线，在基线以上（或以下）曲线所包围的面积。根据异常面积大小，用经验公式估算震级。同样，也可用地电的趋势异常时间和面积估算震级。

　　2.发震时间的预测发震时间的预测方法较多。根据经验，5 级以上的地震，地应力趋势异常结束后一个月左右发震，速率异常出现后一星期至20天发震，跳动异常几天后可发震，地电曲线图异常范围出现拐点，即上升转而下降，或下降转而上升之后数日内可发生地震。地电和地倾斜矢量图上出现打结后1—5 天发震。在正常情况下，地倾斜变化比较小，日均值折线大致指向一个方向。强震前，地倾斜的大小和方向都会有较明显的异常变化，特别在震前几天会有突变现象，日均值矢量折线就会打结；地震就发生在打结之后的一段时间里。如1975 年2 月辽宁海城地震前，某地震台观测到地倾斜出现的异常变比如图4-24 所示。

　　地磁三要素异常也可预测发震时间，如前面所提到的某地用土地磁磁偏角日幅差值图（图4-21）预报1974 年云南昭通地震，对应很好。从4 月29日到5 月5 日连续7 天日幅差值小于2 毫米，经推算发震日期为5 月12 日，结果于5 月11 日发生了7.1 级地震。其他如地下水位和化学性质的突变，水氡含量的异常变化，动物异常反映，地声地光等都属于临震异常现象，可预报发震时间。

　　3.震中位置的预测单站预测震中位置是比较困难的，但可根据不同方向地应力、地电的变化量大小来推测将要发震的方向。也就是看南北方向，还是东西方向的曲线变化大，从而可以推断地震发生的方向。如二者都有很大的变化，则震中位置在两个方向之间。邻近几个站都测出发震方向之后，再把几个测站的方向进行比较，则大致可以判断发震的方向和距离，震中位置即是几个方向的交汇点。