中新社北京6月9日電 (記者 張素)記者9日從中國科學(xué)院獲悉,該院上海天文臺金雙根團隊首次提出全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)大氣地震學(xué)概念,或為監(jiān)測和預(yù)報地震提供新的手段。
目前,人們常用地震儀和地表強震儀估量地震震級和破裂。但受到分辨率和精度限制,以及缺少近場實時觀測,傳統(tǒng)儀器無法準(zhǔn)確估計地震前兆和孕育的詳細(xì)過程及其釋放傳播特征。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),地震和海嘯等引起大氣向周邊和上空傳播,引發(fā)大氣擾動,大氣觀測或成為地震監(jiān)測的一種新手段。
“我們常用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)和甚長基線干涉測量(VLBI)觀測等,借由它們獲得中性大氣延遲和電離層電子總含量(TEC),以監(jiān)測和研究地震大氣擾動特征。”金雙根說。
金雙根及其團隊利用GNSS觀測資料獲得了全球大地震的電離層擾動及傳播特征,他們發(fā)現(xiàn),電離層擾動主要是由地震破裂后引發(fā)大氣聲波和重力波向上傳播引起的。
科研人員的模擬結(jié)果給出地震電離層擾動特性,即產(chǎn)生的聲波重力波靠近震中,而表面瑞利波和海嘯在大氣/電離層中分別產(chǎn)生聲波和重力波。這些由固體地球/海洋和大氣耦合產(chǎn)生的波向周邊和上空傳播,引起電離層等離子擾動。
金雙根以2008年汶川地震和2011年日本地震為例,利用密集的GNSS觀測獲得了前震、同震和余震電離層擾動特征和傳播模式與演化,“2011年日本地震電離層擾動高達(dá)4個以上TECU,擾動周期是10到20分鐘,余震地震電離層擾動逐漸減弱,傳播到離震中400至600公里西北方向”。
這些科研成果發(fā)表于國際地球物理學(xué)期刊、國際地球科學(xué)期刊等。金雙根坦言,由于真正前震、同震和余震電離層擾動信號很難分離,震前大氣異常存在爭議,還需進(jìn)一步研究大氣和地震耦合機制。他呼吁國內(nèi)外同行利用大氣探測手段進(jìn)行研究,共同解決地震監(jiān)測和預(yù)測難題。(完)