地震前热红外图像时空异常现象的机理分析

摘要

在15年的卫星热红外研究中，已有证据表明一些地震前确实存在热红外辐射异常现象。但由于卫星热红外所俘获到的地表增温异常信息是一种震源活动的间接信息．存在很多不确定因素，造成了增温异常的提取、解译、应用等方面的复杂性和不确定性。为了更好地认识地震前增温异常的时空演化过程、影响场范围、影响因素、机理研究等问题，寻找出一定的规律性，从热红外异常演化与断层活动关系出发，收集和分析了前人大量震例研究成果，特别是在地震前地温常规观测、大气温度常规观测和岩石实验等方面的资料，同时结合我们目前研究所取得的部分结果，通过综合分析认为：1)构造格局在热红外时空演化中起重要作用。在震前热红外异常演化过程中，背景增温面积一般较大(十万到数百万km2)，背景增温条带形状与大的构造样式有关。一般强增温区面积较少(几万到十万km2)，通常覆盖发震断层以及与其有关的数条断层。随着地震的临近，增温区还表现出面积增大以及与构造有关的迁移特征。增温影响场可能是有一定厚度和深度的三维场。最高已达到地表上空5.5 km的高度，地下至少影响到80cm。2)地震前增温异常的时序演化过程较为复杂，震前热红外增温起始时间和达到最大值的时间长短不一，震后温度异常有升有降。3)地形地貌、季节、天气状况等非震因素造成的地表温度变化幅度往往很大，通常可以超过或掩盖地震引起的增温变化，在图像分析过程中，需要结合年变、气象等资料。4)热红外优势波段范围与比辐射率、大气吸收有一定关系，在我国西部地区用NOAA第5波段监测比较理想，而在东部地区，建议夏天用第4波段，冬天选用第5波段。5)目前几种增温机理的说法还都不能完全解释增温过程中所表现出的特征。