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1關(guān)于地震電信號(hào)的“敏感點(diǎn)”問(wèn)題

地震前異常電磁前兆信號(hào)的出現(xiàn)存在著某種程度的“敏感點(diǎn)”效應(yīng)．“敏感點(diǎn)”是在地震預(yù)測(cè)研究中使用頻率較高的一個(gè)詞匯，是在經(jīng)驗(yàn)性預(yù)報(bào)階段，當(dāng)人們尚無(wú)法從機(jī)制上清晰地認(rèn)識(shí)異常的物理原因時(shí)常用的一個(gè)詞匯．所謂“敏感點(diǎn)”，是指那些距離震源的距離不一定比其它點(diǎn)位近，但相對(duì)于其它點(diǎn)位卻更容易顯示異常效應(yīng)的部位．當(dāng)然，在地震電磁學(xué)的理論研究中，對(duì)這些所謂可能的“敏感點(diǎn)”，可以從理論上給出某種程度的解釋：不同測(cè)點(diǎn)地下電性結(jié)構(gòu)的差異性是導(dǎo)致電磁信號(hào)差異的基本控制因素；甚至電磁異常變化與測(cè)點(diǎn)下方介質(zhì)的電阻率的異常變化相關(guān)聯(lián)也可能導(dǎo)致其異常的差異性．也就是說(shuō)，把地震電磁觀測(cè)與臺(tái)站基礎(chǔ)電性結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，是推進(jìn)電磁觀測(cè)和發(fā)揮其在地震預(yù)測(cè)中的效能的重要環(huán)節(jié)之一．對(duì)于地震電磁異常的“敏感點(diǎn)”效應(yīng)，一些研究用數(shù)值模擬的方法加以論證．然而，利用高壓輸電線路接地極大電流可以對(duì)地電場(chǎng)觀測(cè)臺(tái)站記錄到該電流信號(hào)的特征進(jìn)行研究，從而可以更加深入地認(rèn)識(shí)地電場(chǎng)觀測(cè)的敏感點(diǎn)及方向性問(wèn)題．本文可利用西昌特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)接地極大電流信號(hào)對(duì)川、渝、滇地區(qū)的電磁觀測(cè)臺(tái)站進(jìn)行研究．當(dāng)高壓輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行不平衡時(shí)，為了保護(hù)該網(wǎng)絡(luò)的安全，就會(huì)通過(guò)接地極裝置向地下注入來(lái)不及變壓整流的強(qiáng)大電流．經(jīng)過(guò)落實(shí)，得知2012年11月26日西昌接地極裝置系統(tǒng)向地下注入了電流強(qiáng)度為4500A的電流．在該接地極裝置系統(tǒng)北北東方向約10km處就是小廟臺(tái)．2012年11月26日08：20—15：40期間小廟臺(tái)記錄到了源自該接地極4500A的強(qiáng)大電流信號(hào)，最大幅度為南北向短極距記錄到的1222mV／km的信號(hào)．a(chǎn)中6條曲線分別為小廟臺(tái)南北、東西及北東向長(zhǎng)、短極距的觀測(cè)曲線，而圖9b中的曲線是重慶仙女山臺(tái)同時(shí)間地電場(chǎng)南北向短極距觀測(cè)曲線．可以看出，在08：17小廟臺(tái)記錄到的信號(hào)開(kāi)始，仙女山臺(tái)同時(shí)記錄到了第一個(gè)脈沖；在13：13小廟臺(tái)記錄的矩形方波中出現(xiàn)了臺(tái)階變化，此時(shí)仙女山臺(tái)記錄到了第二個(gè)脈沖；在15：43小廟臺(tái)第一個(gè)大的矩形方波結(jié)束，此時(shí)仙女山臺(tái)記錄到了第三個(gè)脈沖；在20：44小廟臺(tái)記錄的第二個(gè)矩形方波開(kāi)始，此時(shí)仙女山臺(tái)記錄到了第四個(gè)脈沖；在21：26小廟臺(tái)記錄到的第二個(gè)矩形方波結(jié)束，此時(shí)仙女山臺(tái)記錄到了第五個(gè)脈沖．由此可見(jiàn)，在接地極電流發(fā)生變化時(shí)距其540km處的仙女山臺(tái)可以記錄到這樣的信號(hào)．圖10是2013年1月21日西昌接地極向地下注入4400A的電流時(shí)在距其10km左右的小廟臺(tái)和距其540km處的仙女山臺(tái)記錄到的信號(hào)．通過(guò)多次的觀測(cè)與對(duì)比分析，可以得到這樣的認(rèn)識(shí)：對(duì)于西昌高壓輸電接地極向地下注入4500A的強(qiáng)大電流信號(hào)，在川、滇、渝地區(qū)的電磁觀測(cè)網(wǎng)，只有距其10km的小廟臺(tái)和距其540km的仙女山臺(tái)記錄到了該信號(hào)，而在距其80km以遠(yuǎn)的其它臺(tái)站都沒(méi)有觀測(cè)到．通過(guò)對(duì)青島換流站接地極向地下注入2100—3004A大電流時(shí)華北東部地區(qū)21個(gè)地電場(chǎng)臺(tái)站觀測(cè)的研究，我們發(fā)現(xiàn)只有9個(gè)臺(tái)站接收到了信號(hào)．這充分說(shuō)明對(duì)于在地下傳播的電磁信號(hào)在地表觀測(cè)時(shí)，有些觀測(cè)點(diǎn)能夠觀測(cè)到，有些觀測(cè)點(diǎn)則觀測(cè)不到，也即對(duì)地震電磁信號(hào)的觀測(cè)，的確存在著“敏感點(diǎn)”．上述分析也說(shuō)明了仙女山臺(tái)所處的位置是一個(gè)很好的觀測(cè)點(diǎn)或“穴位”．通過(guò)對(duì)許多地震的對(duì)比分析，我們認(rèn)為仙女山臺(tái)地電場(chǎng)和電磁擾動(dòng)觀測(cè)對(duì)其西部的地震也是比較敏感的．

2討論

當(dāng)所謂的異常前兆大量出現(xiàn)，但都是似是而非的信息時(shí)，我們就很難作出較準(zhǔn)確的判斷，因?yàn)槠渲姓嬲拇罅吭肼暤拇嬖跁?huì)使我們對(duì)較為真實(shí)的地震前兆信號(hào)產(chǎn)生不信任感．只有真正找到排除噪聲的有效方法將其排除，我們才能去偽存真，并利用大量的震例來(lái)證明其可靠性．通過(guò)不斷積累發(fā)現(xiàn)，在許多地震前可靠的電磁信號(hào)其實(shí)并不是大量出現(xiàn)，只有某些關(guān)鍵觀測(cè)點(diǎn)的信息能正確反映震情．大量研究表明，大部分地震電磁信號(hào)所反映的發(fā)震時(shí)間都是在其后的數(shù)天至一個(gè)月內(nèi)，最長(zhǎng)時(shí)間可在3個(gè)月以內(nèi)．本文所示的2013年4月20日蘆山MS7．0地震前的電磁異常信號(hào)處理，都是在本文所述的觀測(cè)數(shù)據(jù)與異常信息提取原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．在2013年4月2日資料分析中，將2013年3月30日曲江臺(tái)記錄到的地電場(chǎng)異常信號(hào)放在筆者收集的該臺(tái)1300條特征曲線中作對(duì)比分析，當(dāng)時(shí)就認(rèn)為是大震信號(hào)．第二天2013年3月31日在緬甸發(fā)生了MS5．6地震，筆者認(rèn)為震級(jí)太小．因?yàn)榍_(tái)記錄到的地電場(chǎng)異常信號(hào)最大幅度（3680mV／km）是自2007年建臺(tái)以來(lái)除汶川MS8．0地震信號(hào)外最大幅度的異常信號(hào)．在繼續(xù)跟蹤過(guò)程中于2013年4月6日資料分析中發(fā)現(xiàn)西南地區(qū)只有重慶仙女山臺(tái)2013年4月4日記錄到的電磁異常信號(hào)是較為可靠的大震信號(hào)．首先它是自2008年10月建臺(tái)后最大幅度的地電場(chǎng)和電磁擾動(dòng)異常信號(hào)；其次將其放在對(duì)該臺(tái)有記錄以來(lái)積累的1950條電磁特征曲線以及對(duì)川滇地區(qū)地震的對(duì)應(yīng)比較中進(jìn)行分析，認(rèn)為一定是大震信號(hào)．基于對(duì)上述西南地區(qū)屈指可數(shù)的3組電磁異常信號(hào)的分析，筆者當(dāng)時(shí)認(rèn)為西南地區(qū)在2013年4月6日以后的一個(gè)月內(nèi)應(yīng)有一次大地震會(huì)發(fā)生，但當(dāng)時(shí)不確定的一個(gè)因素就是對(duì)震中位置的判斷，認(rèn)為有兩個(gè)選擇性地區(qū)：其一是攀枝花及其周圍地區(qū)；其二是龍門山斷裂、鮮水河斷裂及安寧河斷裂交匯的三岔口地區(qū)．但無(wú)論其中哪個(gè)地區(qū)發(fā)震，以筆者對(duì)該地區(qū)的研究，認(rèn)為震前成都臺(tái)和鹽源臺(tái)一定會(huì)有異常地震電信號(hào)出現(xiàn)，并且對(duì)上述震中位置的推斷有賴于這些臺(tái)站的觀測(cè)分析結(jié)果，因此在等待這兩個(gè)臺(tái)站的觀測(cè)分析結(jié)果時(shí)沒(méi)有及時(shí)與相關(guān)部門和專家交流溝通．遺憾的是筆者單位于2013年4月16—22日進(jìn)行搬遷，局域網(wǎng)斷開(kāi)從而中斷了跟蹤．4月16日筆者以僥幸的心態(tài)認(rèn)為這幾天不會(huì)出問(wèn)題，因?yàn)殚L(zhǎng)期標(biāo)定過(guò)的成都臺(tái)和鹽源臺(tái)還沒(méi)有出現(xiàn)地震電信號(hào)．北京時(shí)間2013年4月20日8時(shí)2分46秒發(fā)生了蘆山MS7．0地震．震中位置為30．3°N，103．0°E；震源深度為13．0km．2013年4月24日筆者工作恢復(fù)后回過(guò)頭來(lái)分析川滇地區(qū)電磁資料，發(fā)現(xiàn)小廟臺(tái)于2013年4月16日出現(xiàn)地震電信號(hào)；鹽源臺(tái)于4月17日出現(xiàn)地震電信號(hào)；成都臺(tái)于4月19日出現(xiàn)地震電信號(hào)（具體分析見(jiàn)上文）．20日就發(fā)生了蘆山MS7．0地震．本文通過(guò)對(duì)陜、甘、青、川、渝、滇地區(qū)的18個(gè)地電場(chǎng)和電磁擾動(dòng)臺(tái)站觀測(cè)資料的分析，發(fā)現(xiàn)曲江臺(tái)、仙女山臺(tái)、成都臺(tái)、小廟臺(tái)和鹽源臺(tái)共5個(gè)臺(tái)站在蘆山MS7．0地震前出現(xiàn)了電磁異常信息，而在四川北部的陜、甘、青地區(qū)的臺(tái)站并沒(méi)有記錄到大震異常電磁信號(hào)．這一特點(diǎn)與汶川MS8．0地震的情形極為相似．

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文可以看到，只要努力尋找到有效而可靠的但不一定大量出現(xiàn)的前兆信息，還是可以在震前作出較為正確的判斷．當(dāng)然，進(jìn)一步確認(rèn)地震電磁信號(hào)必然有賴于對(duì)其產(chǎn)生機(jī)理的研究和認(rèn)識(shí)．隨著資料的積累和對(duì)地震電磁信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理、“敏感點(diǎn)”、“選擇性”等問(wèn)題研究的深入，相信會(huì)有更好的結(jié)果．6結(jié)論地震前兆的確定需要排除所有可能干擾的影響，本文在所述的對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)與異常信息提取原則的基礎(chǔ)上提取了較為可信的大震前的電磁異常信息．通過(guò)對(duì)2013年4月20日四川蘆山MS7．0震前陜、甘、青、渝、川、滇地區(qū)18個(gè)電磁觀測(cè)臺(tái)站資料跟蹤與研究分析，得到如下初步認(rèn)識(shí)：蘆山MS7．0震前出現(xiàn)的電磁異常信息在時(shí)間和空間上分布非常不均勻．在時(shí)間上表現(xiàn)出震前電磁異常信號(hào)在出現(xiàn)的臺(tái)站上不是同步的；且隨著時(shí)間的推移有向震中方向遷移的趨勢(shì)；在空間上體現(xiàn)在成都以北的臺(tái)站都沒(méi)有記錄到震前電磁異常信號(hào)，主要出現(xiàn)在成都及其以南的一些臺(tái)站．蘆山MS7．0地震前的異常電信號(hào)最早出現(xiàn)在曲江臺(tái)．該臺(tái)早于2013年3月30日就已記錄到了地震電信號(hào)；其次是仙女山臺(tái)于2013年4月4日記錄到了地震異常電磁信號(hào)；其后依次是2013年4月16日小廟臺(tái)記錄到地震電信號(hào)；2013年4月17日鹽源臺(tái)記錄到地震電信號(hào)；2013年4月19日成都臺(tái)記錄到地震電信號(hào)．3）蘆山MS7．0地震前地震電磁信號(hào)出現(xiàn)的最早時(shí)間是震前21天，其次是震前16天；臨震時(shí)間則為震前5天、4天和1天．通過(guò)接地極注入地下的大電流及以往的震例分析，認(rèn)為仙女山臺(tái)是又一個(gè)比較突出的電磁信號(hào)觀測(cè)的敏感點(diǎn)．

作者：朱之文馬上傲單位：天津地震預(yù)測(cè)中心