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答辩人: XXX
基于电离层遥感的地震震前预报研究
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指导老师:XXX
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研究背景
近年来,地震给人类造成了巨大的灾难,致力于地震前兆研究,实现地震震前预报意义重大
越来越多的研究表明,电离层扰动和地震之间存在某种关联性,可能据此开展地震预报技术研究。
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地震引起电离层前兆的物理解释
地震引起的重力振荡在震前抵达电离层后,仍具有较高的能量,从而可引起电离层等离子体等成分的扰动。
地震孕育区的地壳会发生强烈的气体释放和辐射。在近地表大气层中产生大量的离子,形成垂直地面电场,进入电离层后可引起电离层扰动。
基于内重力波的假说
基于异常垂直电场的假说
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地震预报简介
地震预报的3要素:发震时间、地点和震级
预报地震的3种方法:地震地质法、地震统计法、地震前兆法
地震预报的4种类型
长期预报:对十年以后
中期预报:两年以后
短期预报:三个月以后
临震预报:十天左右以后
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电离层探测技术:电离层测高仪、雷达技术、GPS、星载远紫外光谱仪等。
电离层综述
3
电离层是地球大气的一个电离区域,高度范围大约在60km至1000km。
电离层分层:按照电子密度峰值,电离层大致可以分为D层、E层和F层,其中F层还可分为F1层和F2层。除正规层次外,电离层区域还存在不均匀结构,如偶发E层(Es)和扩展F层。
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引起电离层扰动的原因
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电离层总电子含量TEC
地震对电离层参数的影响分析
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地震发生前的1~4天内,电离层TEC普遍减小。根据地震的震级、震中等情况不同,减小的幅度也有所差异。
临界频率f0ES值有的呈下降有的呈增加趋势,随震级增大,波及电离层范围越大。
电子浓度和电子温度或升高或下降,氧离子浓度也有起伏。排除非地震因素的影响,可以确定是地震引起的电离层等离子体异常。
电离层突发层ES
电离层等离子体参数
F2层临界频率f0F2
震前F2层临界频率的变化十分复杂,在地面不同的观测点可能观测到完全相反的临界频率f0F2的变化
对于5级以上的地震,在地震附近地区出现电离层扰动的概率约为74.1%
扰动的异常区域在经纬度方向均可达20°~30°
相对于正常日变,地震电离层前兆的最大变化率为±30%
电离层的各种扰动参数中,TEC的扰动最为明显
研究现状
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地震
发生日期
发生时间
纬度
经度
震级
日本东北部海域
14:46
38.1
142.6
9.0
日本北海道地区
8:20:51
144
7.1
日本本州东部
7:43:42
140.8
7.0
中国汶川
14:28:4
30.986
103.364
8.0
中国新疆和田
2008.3.21
10:31:34
35.4
81.4
7.3
印尼苏门答腊
16:08:33
96
7.7
缅甸
6:42:04.7
95.5
6.2
老挝
16:56:16.6
101
6.6
所罗门群岛
4:39:55
156.7
7.8
印尼苏门答腊岛西北近海
8:58:55.2
95.9
8.7
印尼伊里安岛
10:42:34
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