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以汶川地震为例,探索卫星遥感获取的地表温度场中可能存在的构造活动信息。主要开展了3方面工作:1)分析了汶川地震前后的热场演化过程。结果表明,通过数据处理,将地表温度中的地形、大气和稳定年周期太阳辐射等非构造因素的影响去除后,获得的原地温度场中,存在丰富的、与构造展布密切相关的热信息。2)结合浅层气温的实际观测资料,初步尝试建立地表温度与地壳应力应变之间的定量关系。结果表明,地壳应力引起的温度变化,可对近地表大气温度产生比较明显的影响。特别是地表温度场中的低温区具有较高的可信度。汶川地震前后,降温区主要沿着大型活动地块的边界展布,反映出这些块体边界之间的相对拉张(或松弛)运动关系。3)以同震变形响应资料为基础,开展了变形与热信息的对比分析。结果表明,温度场获得的结果与同震变形观测结果高度吻合。这说明青藏高原内部地块边界的温度变化,可能正是地震前后青藏高原内部变形调整过程的真实反映。总之,可以通过"热"的方式来获取地壳应力状态的变化信息。 相似文献
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《地震地质》2016,(3)
地震发生前普遍存在的热红外辐射异常现象,是当前评估区域发震危险性的重要参数之一。然而,并非所有的地表红外异常都与构造活动或地震有关,如何排除非构造因素对地表热红外辐射的影响,从强噪声背景中提取微弱信号,是当前利用热红外遥感技术研究构造活动的难点。地表温度(LST)背景场是热异常提取的基础,而以往研究中所建立的背景场不能有效反映当年气候变化对其的影响,造成热异常提取精度受限。为此,文中在提取热异常的过程中对背景场进行了改进,结合地表温度时间序列的周期性特征,引入谐波分析,采用傅里叶逼近的方法拟合地表温度离散时序,从中提取其年趋势,建立1个动态的、同时包含局地信息和年际特征的、更加可靠的地表温度背景场;将其引入RST模型,基于"kσ"准则识别地震热异常信息;最终采用异常方向、异常强度和距离指数这3个指标对异常结果进行分析,验证算法的有效性。利用MODIS地表温度产品,基于所提算法对2008年汶川地震进行了再研究,结果表明:1)汶川地震前存在明显的热异常,沿龙门山断裂呈带状分布,持续时间较长;2)发震期无明显的异常现象;3)震后热异常的发生具有循环往复性,但异常幅度和影响范围明显缩小。与传统的空间温度均值RST算法异常提取结果相比,文中方法所提取的热异常在空间分布上与活动断裂带更为吻合,对异常的产生消散过程刻画更加细致,表明以地表温度年趋势作为地震构造热异常提取的背景场更加可靠。 相似文献
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GPS结果显示,2011年3月11日日本MW9.0大地震引起了我国东北地区的拉张活动增强,其中,依兰——伊通断裂带最显著．这个变化在温度场中是否也有所响应是一个值得探讨的问题,也是一个利用地表温度进行现今构造活动探索的机会．本文利用2000——2011年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度产品对东北地区地表温度进行了分析,以去除稳定年周期变化的年变残差作为研究对象, 通过空间和时间分析,排除地形、纬度、气象等干扰因素的影响,寻找与构造活动相关的热信息．结果表明, 2001年初和2010年初依兰——伊通断裂北段曾经出现了显著的降温现象,且降温过程持续约两个月．通过气象资料分析,初步认为上述现象并非由气象因素引起．这与GPS远场同震位移结果所显示的依兰——伊通断裂带在日本地震后出现相对比较明显的张性应变相吻合. 初步认为上述降温现象与依兰——伊通断裂的拉张增强有关． 相似文献
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许多地下流体监测井在地震发生时都能记录到同震水位变化,而利用地下水位的同震响应特征以及水位固体潮效应可以反演地震对含水层产生的体应变量．本文尝试从大尺度上对大地震引起的体应变变化进行研究,为此收集了位于我国大陆不同构造活动区5口地下流体监测井两年半的水位数据资料进行分析,去除干扰项,提取出水位固体潮成分,进行调和分析求取潮汐因子,并反演出汶川MS8.0地震对这5口井所在含水层产生的体应变量．结果显示,汶川大地震对这5口井 含水层造成的体应变量基本在10-7量级. 地震引起的体应变随距离的衰减规律比较复杂,其不仅与震中距有关,而且与活动断裂带的展布和地壳岩体结构等密切相关． 相似文献
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《地震地质》2015,(4)
收集了2014年7月至2015年1月云南景谷MS6.6地震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料,经过去云等数据处理,选取观测质量最佳的北京时间凌晨4—6时的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明:1)在景谷MS6.6地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定的对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右,震前7d异常增温幅度达到峰值,震后温度逐步降低,同时景谷MS5.8、MS5.9强余震发生前半月也存在一定程度的异常升温;2)与地形地貌、季节性气候等非构造因子的相关分析表明,景谷MS6.6地震反映出破年变的震前构造"增温"信息;3)异常升温由震中沿SN—NE向共轭断裂交叉发育,这与景谷MS6.6地震区域构造应力场水平最大主应力NNE-SSW向优势分布较为一致,充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响,认为此次景谷MS6.6地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。 相似文献
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《地震地质》2015,(3)
收集了2014年1—2月新疆于田7.3级地震区连续的MODIS/Terra卫星遥感热红外资料,经过去云等数据处理,选取观测质量最佳的北京时间凌晨4—6时的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候以及雨雪天气等非构造因子对地温异常的影响。结果表明:1)在于田地震发生前1个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定的对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右;在临震前5~6d,增温异常达到峰值,震后温度迅速下降;2)与地形地貌、季节性气候以及雨雪天气等非构造因子的相关分析表明,震前反映出反季节变化的构造"增温"信息,雨雪天气对震区异常升温产生一定程度的影响;3)震中附近西南部的谷地、盆地断裂构造复杂,热红外异常增温起始于此,并沿断层逐步向震中迁移;4)异常升温区域呈条带状,与宏观考察的NE向主破裂带一致;充分考虑地形地貌、季节性气候、雨雪天气等非构造因素对异常升温的影响,认为此次热红外升温可能为震前短临异常现象。 相似文献
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井孔水温对远场巨震同震响应及其机制的数模研究 总被引：2，自引：0，他引：2
热量的流动必然伴随着温度的改变, 地震活动期间的井孔水温同震响应也服从热力学的基本规律。 本文以汶川8.0级地震和日本9.0级地震为例, 以海口ZK26井水温同震响应的观测数据为基础, 运用热力学传导方程的数值模拟方法, 研究了同震响应过程中井孔水温度变化与热量传导之间的关系及相关的热力学机制问题.通过正演的方法, 得出沿井深方向不同时刻水温同震响应变化的数值模拟曲线, 水温数值模拟曲线与实际测量数据一致. 研究结果表明, 井孔中水温同震响应方式(上升、 下降或不变), 与水温传感器的位置、 热源的位置和分布、 传感器与热源之间的相对空间等因素有关。 相似文献
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系统收集广东地区地下流体观测网水位和水温资料,归纳汶川8.0级地震引起的同震响应,研究其响应特征、响应时间过程、响应空间分布等。结果表明:不同区域的水位测点出现同震响应的比例存在差异;水位同震阶跃变化以下降为主,其阶升、阶降的测井在空间分布上存在分区性;响应灵敏性方面,水位明显高于水温;震级越大、距离测点越近的强震,水位出现同震阶跃响应的比例越高;水位同震阶跃响应的方向能在一定程度上反映测点区域所受的构造应力状态,汶川8.0级地震对广东地区的影响以张应力为主。 相似文献
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《地震研究》2015,(4)
收集了1998年2~5月广西环江MS4.9地震震区连续的NOAA/AVHRR卫星遥感热红外资料,经过去云等数据处理,选取当地夜间时段的热红外数据进行地表温度反演,分析地震前、后地表温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂关系,并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明:(1)在环江MS4.9地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象,异常增温与发震时间有一定对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右,震后温度逐步下降;(2)对地形地貌、季节性气候等非构造因子进行相关分析表明,环江MS4.9地震反映出反季节变化的震前构造"增温"信息;(3)异常升温由震中沿NW与NE向共轭断裂交叉发育,与此次环江地震NW向发震构造较为一致。充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响,认为此次环江MS4.9地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。 相似文献
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2008年5月12日汶川大地震之后,在青藏高原东缘龙门山地区实施了汶川地震断裂带科学钻探,这是目前世界上最快回应大地震的科学钻探,为地学家探索地震成因机制提供了极好的机遇.汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）沿产生同震地表破裂的两条断裂带——龙门山的映秀—北川断裂和灌县—安县断裂共实施了6口科学群钻.其目标在于对钻孔的岩心、岩屑和流体样品进行多学科观察、测试和研究,揭示汶川地震断裂带的深部物质组成、结构、产出以及构造属性;探索地震过程中的岩石物理和化学行为、能量状态与破裂演化过程;认识汶川地震发生的应力环境、巨大的地震破裂产生及传播原因、地下流体在地震的孕育、发生、停止过程中的作用,从而检验和深入理解地震断裂发震机理.目前,汶川科钻项目已取得的部分重要成果如下：（1）查明了汶川地震断裂带结构、组成;（2）揭示了汶川地震过程中"热增压"为重要断裂弱化机制,提出断裂带内石墨可作为判断大地震发生的标志;（3）发现目前世界上最低的断层摩擦系数,并首次记录到大震后断裂带快速愈合信息;（4）重建龙门山的构造格架,提出汶川大地震发生的新的成因模式;（5）通过对汶川地震余震的精确定位、钻孔附近的地震台阵观测,确定了地震活动与龙门山断裂带不同区段的空间关系;揭示断裂带深部流体特征与地震活动的关系,为确定大震孕育过程提供深部流体活动行为的科学依据. 相似文献
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A STUDY ON THE ALGORITHM FOR EXTRACTING EARTHQUAKE THERMAL INFRARED ANOMALIES BASED ON THE YEARLY TREND OF LST 
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下载免费PDF全文 SONG Dong-mei ZANG Lin SHAN Xin-jian YUAN Yuan CUI Jian-yong SHAO Hong-mei SHEN Chen SHI Hong-tao 《地震地质》2016,38(3):680-695
There are thermal infrared anomalies(TIA)before earthquake, and TIA has become one of the important parameters for assessing regional earthquake risk. However, not all of the surface infrared anomalies are related to tectonic activities or earthquakes. How to eliminate the influence of non-structural factors and extract the weak signals from strong disturbances is the key and difficult point for tectonic activities studies based on the thermal infrared remote sensing techniques. Land surface temperature(LST)background field is the basis for thermal infrared anomalies extraction. However, the established background fields in previous researches cannot eliminate the influence of climate changes, so the accuracy of thermal anomaly extraction is limited. Now an improved method is proposed. Combined with the periodic character of LST time series, harmonic analysis is lead into the process of LST background field establishment. Specifically, the yearly trend of LST is fitted based on Fourier Approximation method. As a new background field, the yearly trend is dynamic, includes the local and the yearly information. Then, based on the rule of "kσ", the earthquake anomalies, calculated by RST with the yearly trend of LST, can be extracted. At last, the effectiveness of the algorithm can be tested by the quantitative analysis of anomalies with anomaly area statistics, anomaly intensity statistics and distance index statistics. The Wenchuan earthquake was discussed again based on the proposed algorithm with MODIS land temperature products in 2008. The results show that, there were obvious pre-earthquake thermal anomalies along the Longmen Mountains faults with a longer time; but there were no anomalies when the earthquake happened; and the post-earthquake thermal anomalies occurred with much smaller amplitudes and scopes. Compared with the results derived from the traditional RST which is based on the spatial average of LST values, the TIA extracted by the new RST, which is based on the yearly trend of LST, is more fit with the active faults, and the process of the anomalies occurring and removing can be described in more detail. Therefore, as the background field to extract earthquake anomalies, the yearly trend of LST is more reliable. 相似文献
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地表热红外辐射的影响因素较多，不仅受到构造活动的影响，还受到大气、太阳以及植被等多种因素的干扰.如何排除这些因素的干扰，是热红外遥感用于研究断层活动或者地震活动的难点之一.从频率域看，地表热红外辐射主要存在3种频段：(1)高频, 周期小于1年的天气变化；(2)中频,以1年周期为主的太阳、植被与季节变化； (3)低频，大于1年周期的大气变化的长周期成份，地壳缓慢的运动引起的热辐射变化亦属于长周期变化.本文运用小波理论将地表热红外辐射分解为上述3个频率成份，并结合气象资料和地震活动进行综合分析.结果表明，低频成份的热异常更接近于断层活动所引起的热信息，能为断层或地震活动提供一定的指示信息.低频成份的高温异常区(条带)跟构造特征、地震活动密切相关. 相似文献
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利用热辐射探索构造活动具有“强背景,弱信息”的特点。地表辐射的探测精度与构造活动引起的辐射增强同属一个量级,有效信息可能被淹没于反演误差之中。并且,获得足够的精度后如何突出构造活动信息也是难点。为了解决上述问题,文中提出一种新方法——均值梯度法。其基本特点是,首先利用长时间数据进行平均,以损失一定的时间信息为代价获取更高的数据精度。然后根据大气和构造活动对地表热辐射影响的不同,利用热辐射梯度突出正在活动之断裂带的空间展布。分析表明,该方法可为利用热辐射探测现今构造活动的时空变化提供一些信息,同时也可为地震危险区划提供帮助 相似文献
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MIAO Chong-gang WEN Xiang ZHOU Bin ZHANG Hua YUAN Yong-dong HUANG Hui-ning 《地震地质》2015,37(4):991-1003
Continuous MODIS/Terra satellite thermal infrared remote sensing data of the Jinggu MS6.6 earthquake area from July 2014 to January 2015 is collected, and after cloud-removing, the thermal infrared data between 5:00a.m.-7:00a.m. Beijing Time, which is the best period for observation, is selected to perform land surface temperature data retrieval and analyze the temporal evolution of land surface temperature anomalies before and after the earthquake, as well as the relationship between abnormal spatial distribution and active fault. The impacts of non-structural factors such as topography, landform and seasonal weather of the earthquake zone on land surface temperature anomalies are discussed. The result shows that: a)there was thermal infrared anomalous temperature increase appearing near the epicenter two months before the MS6.6 Jinggu earthquake and there was a certain correspondence between the anomalous temperature increase and earthquake occurrence time. The significant temperature increase happened in the first half of the month, reached its peak 7 days before the earthquake, and dropped rapidly after the earthquake. At the same time, there was also anomalous temperature increase to a certain extent appearing about half month before the strong aftershocks of magnitude 5.8 and 5.9; b)Through the correlation analysis of non-structural factors such as topography, landform and seasonal weather of the earthquake zone, it is found that the structural "temperature increase" before the Jinggu MS6.6 earthquake was the information indicating the anti-season change of temperature increase in the earthquake zone; c)The anomalous temperature increase was cross-developed from the epicenter along the NS-NE trending conjugate faults, which is consistent roughly with the NNE-SSW predominant direction of the maximum principal stress of the regional tectonic stress field. After full consideration of the influence of non-structural factors such as topography, landform and seasonal weather on the abnormal temperature increase, it is inferred that this thermal infrared temperature increase is possibly a short-imminent anomaly before the earthquake. 相似文献
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Analysis of the co-seismic responses of the fluid well pattern system in Jiangsu Province to the Wenchuan and Tohoku earthquakes 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 This thesis discusses the earthquake reflecting ability of the observation well pattern system of Jiangsu Province, China, which has been digitally renovated, and probes into the cause of the major differences in the earthquake reflecting abilities of well holes at different measurement points. This is achieved through the analysis of the co-seismic responses to the Wenchuan (2008; MS8.0, China) and Tohoku (2011; MS9.0, Japan) earthquakes. We found that the co-seismic response of water level from regional well holes in Jiangsu Province was stronger than that of water temperature. The water-level co-seismic response follows a consistent law and is closely related to the earthquake magnitude. The co-seismic response of water temperature strongly varied among well points, and was more often manifested as a slow restorative change. The co-seismic responses also varied based on tectonic elements. The response in central and northern Jiangsu was weaker than that of southern Jiangsu, possibly due to the thicker loess cover layer in central Jiangsu which makes it less effective at capturing the micro-changes of stress-strain states relative to the hilly land in the south. The more complicated geological structure in southern Jiangsu makes it contribute to greater changes in the state of underground water after a minor disturbance. 相似文献
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The present paper shows analysis of water level (the distance from the land surface to the water in the well under static condition) and water temperature observed at three different levels of Chuan no. 03 well to study the changes associated with the Wenchuan earthquake of 2008 and the 2011 Tohoku-Oki earthquake. Our analysis shows co-seismic changes in water level and water temperature associated with the increase in compressive stress associated with the Wenchuan earthquake. The water level shows an increase, whereas there was drop in water temperature at the shallow depth (395 m) and enhancement of water temperature at the middle (595 m) and the bottom (765 m) layers. However, no step change in water level or temperature of Chuan no. 03 well is observed associated with the Tohoku-Oki earthquake, only seismic wave propagation-induced water level oscillation and led to co-seismic response of water temperature. The analysis of the co-seismic responses and post-earthquake adjustment processes combined with the borehole histogram and the borehole temperature gradient data clearly show co-seismic changes in water temperature that could be closely associated with the changes in the regional stress and strain state and the distribution of the aquifer and the characteristics of the aquifer. The observed temperature variation of different layers in the borehole is likely to be controlled by the flow of water in the horizontal direction. 相似文献
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玉树和汶川地震前后区域水平形变的空间分布 总被引：3，自引：0，他引：3
以1999—2007年和2009—2010年两个时间段的GNSS观测资料为基础, 借助于多核函数解析、 滤波和应变场的无偏算法以及区域无旋转基准, 在运动场连续变化的条件下获得了玉树MS7.1和汶川MS8.0地震前后青藏高原东南地域运动与形变场, 并得到如下基本认知: ① 玉树和汶川地震前震源区构造活动在空间和较长时间上明显弱化, 最大正应变和最大剪切应变均处在区域构造活动的最低水平。 ② 与地震破裂相应的旋剪形变最大部位既不位于震源区也不远离震源区, 似乎存在某种协调有序活动, 玉树地震发震构造断裂带基本上处在区域右旋活动与左旋活动的过渡区上, 而左旋活动最大条带却为平行于该断裂带且相距约150 km的东北构造活动区内; 汶川地震发震构造断裂虽处在右旋活动的龙门山断裂带上, 但右旋活动最大条带为平行于该断裂带且相距约200 km的西北活动区内。 ③ 玉树地震震时较大水平形变的范围较小, 汶川地震震后水平形变仍较突出。 ④ 理塘—德巫断裂带的北段及周边地区应给予关注, 面应变为象限分布图像, 最大正应变和最大剪切应变均显示闭锁的迹象。 相似文献
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逆冲型断裂同震地表变形定量分析的几个问题——以汶川M_S8.0地震为例 总被引：18，自引：4，他引：14
2008年5月12日四川汶川发生MS8.0地震,发震断裂在地表形成以逆断为主的破裂变形带。同震地表变形带的定量分析对理解地震的构造行为具有重要意义。文中以汶川地震典型调查点为例探讨了逆断型同震地表破裂变形带测量分析中值得重视并容易误解的几个问题,分析了地貌面标志和线性标志等测量数据与构造变形参数的几何关系,给出了变形参数的求解方法和相互关系。同时,就多观测点的定量数据在区域断裂几何结构变化和运动学分析中的运用进行了讨论 相似文献