以小波變換和功率譜估計為研究方法,使用中國靜止氣象衛(wèi)星熱紅外亮溫數(shù)據(jù),研究了2017年11月18日西藏米林M_S6.9地震前的熱輻射情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)震前4個月出現(xiàn)熱紅外異常,其后續(xù)演化方向與相關(guān)區(qū)域的斷裂走向非常一致。在8月10日左右異常面積達最大,相對功率譜大于6倍的面積約為20萬km²,9月20日左右消失。分析相同頻率2016年同期數(shù)據(jù),結(jié)果顯示在震中周圍并未出現(xiàn)顯著異常。時序曲線分析表明在8月12日相對功率譜達到峰值,為平均值的20倍,98天后米林地震發(fā)生;從7月4日到9月7日,地震當年相對功率譜偏離背景值和標準差,持續(xù)時間為65天。西藏地區(qū)的強震熱紅外異常表現(xiàn)出與地?zé)豳Y源分布較為一致的特征及特征周期相對較長的特點,為判定西藏地區(qū)的震情積累了一些經(jīng)驗。 

【文章來源】：地震工程學(xué)報. 2020,42(02)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

熱紅外亮溫數(shù)據(jù)經(jīng)小波變換后信息分離

2017年11月18日西藏自治區(qū)米林縣發(fā)生了MS6.9地震,震中為29.75°N、95.02°E,震源深度為10 km。為了與其他可能的離散噪聲信號區(qū)分,分析與構(gòu)造和地震活動有關(guān)的熱紅外異常,一般認為地震異常分布較為集中,高幅值區(qū)域顯著并能持續(xù)一段時間,且沿構(gòu)造斷裂帶分布。在米林地震前熱紅外資料跟蹤處理中,發(fā)現(xiàn)其2頻率(特征周期32天)資料的相對功率譜在西藏昂仁、日喀則、桑日一帶出現(xiàn)大片異常。異常主要分布見圖2中1、2所示區(qū)域,兩個區(qū)域所涉及的主要斷裂有馬尼翁斷裂、北喜馬拉雅斷裂、雅魯藏布江斷裂、納木錯東南岸斷裂、克瑪如青—色丁斷裂、甲崗—定結(jié)斷裂帶。由圖可見,在2017年7月初,兩個區(qū)域各有零星異常出現(xiàn),隨時間推移異常面積逐漸擴展,其演化方向與所涉及斷裂的走向非常一致,在震中西側(cè)沒有斷裂經(jīng)過的區(qū)域,幾乎沒有異常存在。8月10日左右異常面積達到最大,1、2區(qū)域異常貫通,相對功率譜大于6倍的面積約為20萬km2,異常幅度高,分布集中。直到8月底1區(qū)異常收縮,9月初已趨于消失,在此過程中2區(qū)稍有擴展,趨向震中,異常依然相當顯著。9月初2區(qū)異常已開始呈減弱狀態(tài),到9月20日左右消失。為了進一步說明米林地震前的熱紅外異常,對比分析了相同頻率2016年同期資料,以米林地震震中為中心,掃描周圍500 km范圍內(nèi)的相對功率譜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在震中周圍并沒有出現(xiàn)分布集中、沿斷裂帶展布的異常(圖3),相應(yīng)2016年西藏也無強震發(fā)生。通過分析28.6°～29.1°N,90.3°～90.8°E區(qū)域2017年的相對功率譜時序曲線(圖4),發(fā)現(xiàn)在8月12日達到峰值,為平均值的20倍,地震發(fā)生在峰值出現(xiàn)后98天。此外還分析了10年數(shù)據(jù)(2008—2017年)的相對功率譜背景值及標準差,認為在7月4日地震當年相對功率譜出現(xiàn)明顯偏離背景值和標準差的現(xiàn)象,直到9月7日持續(xù)偏離結(jié)束,偏離時間為65天。

2008年的西藏仲巴MS6.8、當雄MS6.6地震前都出現(xiàn)了熱紅外亮溫異常[10],且長波輻射與中波紅外資料均有異常顯示,2008年改則MS6.9地震也存在長波輻射異常[11],2013年8月12日西藏左貢MS6.1地震前的熱輻射異常如圖5所示。米林地震的異常主要分布在西藏中南部,左貢、當雄地震的熱輻射異常也出現(xiàn)在西藏中南部的大片區(qū)域內(nèi),仲巴地震的中波紅外資料異常同樣在該片區(qū)域中[19]。這些地震的熱輻射異常都表現(xiàn)出較大的空間展布,具有明顯的識別特征,且異常幅度相對較高。徐紀人等[20]研究認為青藏高原中南部地區(qū)地?zé)豳Y源豐富,其中羊八井地區(qū)更是存在著熱流值高達364 mW/m2、溫度在93 ℃以上的地?zé)崞嬗^。從西藏以往震例的熱輻射異�？臻g展布可以看出,其與地?zé)豳Y源的分布較為一致。這可以解釋為在大地震發(fā)生前地殼應(yīng)力累積不斷增大,使貫通地表的微裂隙數(shù)量增多,大的活動斷裂及裂隙為地殼內(nèi)部熱傳導(dǎo)提供通道,地表及底層大氣增溫顯著,因此出現(xiàn)了熱輻射異�，F(xiàn)象。另外,依據(jù)郭曉等[11]的研究結(jié)果,認為2008年西藏改則、仲巴、當雄地震的特征周期都為32天。西藏處于高海拔地區(qū)(相對干旱),比處于低海拔地區(qū)(相對潮濕)地震的特征周期相對較長。表1中還列出了2013年左貢地震的特征周期為64天,此次米林地震的特征周期為32天,這與西藏處于高海拔地區(qū)特征周期相對較長的結(jié)論一致。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3261443