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簡(jiǎn)要描述:巖土地質(zhì)凍土深井溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/深井溫度監(jiān)控系統(tǒng)地震預(yù)警監(jiān)測(cè):不同深度的地溫監(jiān)測(cè)為區(qū)別地表熱異常來(lái)自大氣還是地下,應(yīng)該在地震監(jiān)測(cè)站建立不同深度的地溫測(cè)點(diǎn),通過(guò)對(duì)比判定其來(lái)源:等距離分點(diǎn)的不同深度溫差由上而下遞減表明熱源在大氣;等距離分點(diǎn)的不同深度溫差由上而下遞增表明熱源在地下。堅(jiān)持常年觀測(cè),要獲取長(zhǎng)期地溫與地震的對(duì)比數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)地震發(fā)生與低溫變化的對(duì)應(yīng)規(guī)律。
更新時(shí)間: 2024-09-10
所屬分類:地源熱泵溫度場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)
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地震研究地層溫度變化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/地震預(yù)警溫度檢測(cè)系統(tǒng)
為區(qū)別地表熱異常來(lái)自大氣還是地下,應(yīng)該在地震監(jiān)測(cè)站建立不同深度的地溫測(cè)點(diǎn),通過(guò)對(duì)比判定其來(lái)源:等距離分點(diǎn)的不同深度溫差由上而下遞減表明熱源在大氣;等距離分點(diǎn)的不同深度溫差由上而下遞增表明熱源在地下。堅(jiān)持常年觀測(cè),要獲取長(zhǎng)期地溫與地震的對(duì)比數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)地震發(fā)生與低溫變化的對(duì)應(yīng)規(guī)律。
摘要:本文通過(guò)對(duì)地震產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分析,指出地球內(nèi)部的膨脹是產(chǎn)生地震的直接原因,地震前地下溫度的升高是預(yù)報(bào)地震的可靠信息,并給出監(jiān)測(cè)地下溫度的簡(jiǎn)單實(shí)用方法,利用該方法可以做到象預(yù)報(bào)天氣一樣預(yù)報(bào)地震。
對(duì)于地震尤其是破壞性大的強(qiáng)烈地震的準(zhǔn)確預(yù)報(bào),一直是人們渴望的,而時(shí)刻監(jiān)測(cè)地下的溫度變化,應(yīng)能實(shí)現(xiàn)人們的這一愿望。不論是衛(wèi)星熱紅外遙感探測(cè)的結(jié)果,還是穴居地下的動(dòng)物的異常表現(xiàn),都能表明地震前地下溫度會(huì)升高。
大地震的發(fā)生,實(shí)際上是地殼的局部破裂產(chǎn)生的。而地殼的局部破裂的孕育過(guò)程即是造成地下溫度升高的原因。
具體分析如下:
1、建立地球的壓力容器模型
我們知道地球是由地殼、地幔和地核三部分組成。地球的直徑是12756千米,地核在地球的心部,它的直徑是6946千米,地殼的平均厚度只有35千米,在地殼和地核之間是高溫高壓的地幔物質(zhì)。從整體上看,地球就像是一個(gè)大壓力容器,地殼就是這個(gè)壓力容器的器壁,而高溫高壓的地幔物質(zhì)就是盛裝在這個(gè)壓力容器內(nèi)的液體介質(zhì)。地殼的厚度不到地球直徑的千分之三,可想而知我們地球這個(gè)壓力容器的壁厚是多么的薄,如果將地球按比例縮小到直徑為一米的球體,那么地殼的厚度只有2.7毫米,這是個(gè)典型的薄壁壓力容器。
2、地殼破裂的孕育過(guò)程及地下溫度升高分析
我們知道一個(gè)裝滿氣體的壓力容器,如果里面的氣體的壓力超過(guò)壓力容器所能承受的壓力時(shí),壓力容器就會(huì)發(fā)生爆炸;而一個(gè)裝滿液體的壓力容器,如果里面的液體的壓力超過(guò)壓力容器所能承受的壓力時(shí),它不會(huì)象氣體那樣發(fā)生爆炸,而是在壓力容器的某個(gè)局部地方發(fā)生爆裂,這樣的爆裂雖然沒(méi)有氣體爆炸那樣劇烈,但也會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)。在地殼下的地幔物質(zhì),由于某種原因使其溫度升高,體積膨脹,相應(yīng)的壓力就會(huì)升高,這膨脹產(chǎn)生的多余體積要找一個(gè)地方消化,在壓力的作用下,在地殼的內(nèi)側(cè)某個(gè)薄弱的地方就會(huì)被撕開(kāi)一個(gè)裂紋,高溫高壓的地幔物質(zhì)迅速擠入裂紋,并使裂紋不斷向上和長(zhǎng)度方向擴(kuò)展。地殼是由巖石構(gòu)成的,巖石是一種脆性材料,沒(méi)有延展性,當(dāng)裂紋向上擴(kuò)展到地殼厚度的三分之二處左右時(shí),剩下的三分之一厚度的巖石抵擋不住下面地幔物質(zhì)的高壓作用,突然發(fā)生爆裂,地震就此產(chǎn)生,這就是為什么通常大地震的震源深度都在十千米左右的原因。
地殼破裂的孕育過(guò)程是比較慢的過(guò)程,通常需要十幾天甚至一兩個(gè)月,在這段時(shí)間里,地殼內(nèi)的裂紋不斷向上擴(kuò)展,高溫高壓的地幔物質(zhì)順著裂紋不斷向上擠壓,地幔的高溫有足夠的時(shí)間將熱量通過(guò)巖石向地面上傳遞,使這一地區(qū)的地下和地表的溫度比平時(shí)要高,這是地震前給我們發(fā)出的可靠信息,也是我們?nèi)菀讚渥降男畔ⅰ?/p>
3、地震前地下溫度升高的證據(jù)
衛(wèi)星熱紅外遙感探測(cè)和穴居地下的動(dòng)物的異常表現(xiàn)都是地震前地下溫度升高的證據(jù)。
3.1 通過(guò)衛(wèi)星熱紅外遙感技術(shù)對(duì)地震發(fā)生地區(qū)的探測(cè),證實(shí)了大地震發(fā)生前遙感熱紅外異常,地表溫度有升高現(xiàn)象。在《地球物理學(xué)進(jìn)展》雜志第23卷(2008年第四期,頁(yè)碼1273~1281)上,有一篇《遙感技術(shù)在地震研究中的應(yīng)用》文章,文中詳細(xì)介紹了地震前后,衛(wèi)星熱紅外遙感的情況。
以下引用該文的部分內(nèi)容:
“80年代,前蘇聯(lián)A.A.Tronin等利用10000景NOAA圖像,對(duì)中亞地區(qū)的地震活躍地區(qū)進(jìn)行衛(wèi)星熱紅外遙感圖像進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的地震活動(dòng)性與遙感紅外異常、斷裂構(gòu)造的活動(dòng)有關(guān)。異常溫度可達(dá)幾度的量級(jí),異常的形態(tài)為線性條帶。他同時(shí)還指出,遙感紅外異常與地下水、溫室效應(yīng)等環(huán)境因素也存在一些。
隨后,Tronin等在10多年內(nèi)展開(kāi)了更深入的研究,對(duì)中國(guó)、日本和堪察加半島的熱紅外遙感研究結(jié)果表明:(1)異常通常在地震前6~24天出現(xiàn),并持續(xù)到震后一個(gè)星期;(2)異常對(duì)M>4.7級(jí)地震敏感;(3)異常范圍超過(guò)100km長(zhǎng)和10km寬;(4)異常溫度達(dá)到3~6℃;(5)溫度異常與斷層分布有關(guān);(6)地震井水增溫異常與地表溫度異??雌饋?lái)是相似的。”
地震來(lái)臨前地下往往會(huì)出現(xiàn)大面積的增溫異?,F(xiàn)象,用衛(wèi)星遙感熱紅外技術(shù)試圖能夠觀測(cè)到這種地球地表溫度變化的范圍和幅度,將日常值與地震來(lái)臨前的異常值進(jìn)行比對(duì)分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。2004年,四川省地震局首先使用美國(guó)的兩顆衛(wèi)星嘗試通過(guò)“遙感熱紅外技術(shù)”預(yù)測(cè)地震。“如今,越來(lái)越多的研究學(xué)者正在深入研究地表及地層不同深度溫度的變化與地震的關(guān)系。
3.2 地震前穴居地下的動(dòng)物的異常表現(xiàn)可證實(shí)地下溫度增高,而溫度增高的熱量是來(lái)自地球的內(nèi)部,典型的動(dòng)物異?,F(xiàn)象是,在寒冷的冬天,冬眠蛇出洞在雪地里凍僵、凍死。有雪的地面其溫度應(yīng)低于0℃,而蛇的洞穴離地面不會(huì)很深,洞穴內(nèi)的溫度也不會(huì)很高,一般在10℃以下,在這樣低的溫度下,冬眠的蛇處在僵硬的狀態(tài),是不可能爬出洞外到雪地上的。促使蛇從洞穴里爬出來(lái)的原因只有一個(gè),那就是洞穴內(nèi)的溫度升高,而使洞穴溫度增高的熱量只能來(lái)自地下深處。由此可見(jiàn),地震前地下溫度增高是毫無(wú)疑問(wèn)的。
4、監(jiān)測(cè)地下溫度的裝置和監(jiān)測(cè)方法
溫度監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單,包含:一條多點(diǎn)測(cè)溫線和一臺(tái)溫度采集器,二者用導(dǎo)線連起來(lái)即可,溫度采集器采用無(wú)線傳輸方式,便于集中監(jiān)控。監(jiān)測(cè)方法是:將多點(diǎn)測(cè)溫線埋入地下100-500米深處,用導(dǎo)線連接到地面上的溫度采集器上即可。其所以將探頭埋入地下100-500米深,是因?yàn)檫@里不會(huì)受地面的氣溫變化的影響,常年溫度基本不變,同時(shí)可以監(jiān)測(cè)到不同深度地層的溫度變化情況,溫度采集器可設(shè)置在地下100-500米處的年平均溫度高3℃左右發(fā)出警報(bào)。溫度監(jiān)測(cè)裝置的布置密度:在人口居住多的地方可每平方公里布置一條測(cè)溫線,在人口居住少的地方可每?jī)善椒焦锘蛎咳椒焦锊贾靡粭l測(cè)溫線。
5、監(jiān)測(cè)地下溫度變化預(yù)報(bào)地震的準(zhǔn)確性分析
我們知道地震預(yù)報(bào)有三個(gè)要素:時(shí)間、空間和強(qiáng)度。(1)時(shí)間的確定:根據(jù)衛(wèi)星熱紅外遙感分析的結(jié)果,異常通常在地震前6~24天出現(xiàn),可能地下溫度探頭比這要早兩天就能發(fā)出地下溫度增高的警報(bào),不過(guò)預(yù)報(bào)地震在20天范圍內(nèi)發(fā)生,在時(shí)間上應(yīng)是比較精確的,隨著人們的經(jīng)驗(yàn)的提高,這個(gè)范圍應(yīng)可縮短。(2)空間的確定:我們安裝溫度監(jiān)測(cè)裝置的密度可根據(jù)人口居住的疏密程度來(lái)確定。根據(jù)衛(wèi)星熱紅外遙感分析的結(jié)果,異常范圍超過(guò)100km長(zhǎng)和10km寬,在這1000平方公里的范圍內(nèi),安裝溫度監(jiān)測(cè)裝置密的地方有1000多個(gè),稀的地方也有330多個(gè),*可以圈定將要發(fā)生地震的范圍,而且還可以根據(jù)這些溫度監(jiān)測(cè)裝置所監(jiān)測(cè)的溫度的高低不同,可以圈定地殼將要破裂的地方,即地震的震源所在地。(3)強(qiáng)度的確定:地震強(qiáng)度的大小與地下溫度升高的程度有關(guān),地下溫度升的越高,表明地幔物質(zhì)上升的離地面越近,其震源越潛,地震強(qiáng)度越大。在監(jiān)測(cè)地下溫度升高時(shí),可采用階梯式預(yù)報(bào),如地下溫度每升高3℃,對(duì)應(yīng)的地震強(qiáng)度提高0.5級(jí),即在發(fā)現(xiàn)地下溫度比平時(shí)高3℃時(shí),就可按低4.7級(jí)發(fā)出預(yù)報(bào),當(dāng)溫度又升高了3℃,地震等級(jí)相應(yīng)加高0.5級(jí),即按5.2級(jí)發(fā)出預(yù)報(bào)。如果在此期間地震發(fā)生,并低于5.2級(jí),不能放棄對(duì)地下溫度的監(jiān)測(cè),如果溫度繼續(xù)升高,按上述方法發(fā)出高級(jí)別預(yù)報(bào);如果地下溫度不再升高并有下降趨勢(shì),表明不會(huì)再有高級(jí)別地震發(fā)生,可解除地震警報(bào)。
利用監(jiān)測(cè)地下溫度的方法預(yù)報(bào)地震,簡(jiǎn)單、易操作,不論是時(shí)間、空間和強(qiáng)度都能達(dá)到較精確的預(yù)報(bào)。而該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,如果在全國(guó)九百六十萬(wàn)平方公里全布置,形成監(jiān)測(cè)網(wǎng),總造價(jià)不超過(guò)一百億元人民幣,這比一次大地震所帶來(lái)的損失要低的多。更主要的意義是他打破了地震不可預(yù)測(cè)的論斷,能夠挽救很多人的生命。希望國(guó)家有關(guān)部門盡快進(jìn)行論證,并組織實(shí)施。
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