MS 6.0以上强震临震前几小时震中区域天气特征
1) 中国北京 100190 中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室;
2) 中国北京 100049 中国科学院大学;
3) 中国北京 100081 国家卫星气象中心;
4) 中国北京 100190 中国科学院电工研究所;
5) 中国昆明 650500 云南师范大学物理与电子信息学院
2) 中国北京 100049 中国科学院大学;
3) 中国北京 100081 国家卫星气象中心;
4) 中国北京 100190 中国科学院电工研究所;
5) 中国昆明 650500 云南师范大学物理与电子信息学院
关键词:天气条件 地震 几小时时间尺度 晴天大气
Weather conditions of the epicenter region several hours before strong earthquakes (MS ≥ 6.0)
1) State Key Laboratory of Space Weather, National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
2) College of Earth and Planetary Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3) Key Laboratory of Space Weather, National Center for Space Weather, China Meteorological Administration, Beijing 100081, China;
4) Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
5) College of Physics and Electronic Information, Yunnan Normal University, Kunming 650500, China
2) College of Earth and Planetary Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3) Key Laboratory of Space Weather, National Center for Space Weather, China Meteorological Administration, Beijing 100081, China;
4) Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
5) College of Physics and Electronic Information, Yunnan Normal University, Kunming 650500, China
Key words:
weather condition earthquake several hours fair
1 研究背景
大气电场(Atmospheric electrical field)是描述空间电荷分布的一个重要物理量,受空间天气、气象活动、地质活动等因素的影响。20世纪即对地震前大气电场开展观测,异常结果与假说也被现代技术的最近测量所证实(Jin et al,2020;陈涛等,2021)。但利用震前大气电场异常现象预测地震,需要克服的难题就是大气电场对天气条件的敏感性。目前,只有晴天气象条件下的大气电场异常才被认为是地震前兆信号。
2 研究内容根据Harrion & Nicoll(2018)的标准定义晴天大气。因缺乏云的观测数据,故采用标准是:无降水,地表平均风速<7 m/s,最大相对湿度<95%。统计2008年2月4日至2021年5月21日期间,在气象站附近发生的全球6级以上陆地地震,通过分析震例所在地的温度、相对湿度、风速和降水量,研究大地震发生前震中区域的天气特征。
3 研究结果图 1所示为所选全球强震前6小时和24小时以内的天气情况。根据晴天大气判断标准,统计研究结果显示:全球强震发生前6小时,晴天比例为81.48%;震前24小时,晴天比例为62.96%。为了排除海洋性气候对某些区域的影响,重新统计远离海边(距离海边最近距离大于20 km)的强震发生前气象条件(图 2),研究结果表明:远离海洋的内陆地震,晴天气象条件概率更高,其中:震前6小时,晴天比例增至86.49%;震前24小时,晴天比例增至70.27%。
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图 1 所选全球6级以上强震发生前6小时(a)和24小时(b)气象条件 Fig.1 The weather conditions 6 and 24 hours before each strong earthquake (MS≥6) in our statistical dataset |
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图 2 所选全球内陆强震发生前6小时(a)和24小时(b)气象条件 Fig.2 Weather conditions 6 and 24 hours before each inland earthquake |
此项工作是首次对强震发生前小时尺度的天气条件进行的统计研究。该工作的开展,将有助于揭示震前大气电场异常机理以及利用震前大气电场负异常感知6级以上强震的发生。
参考文献
陈涛, 张效信, 张学民, 等. 利用区域大气静电场监测网临震预估地震灾害[J]. 地球物理学报, 2021, 64(4): 1 145-1 154. |
Harrion R G, Nicoll K A. Fair weather criteria for atmospheric electricity measurements[J]. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2018, 179: 239-250. |
Jin X B, Zhang L, Bu J W, et al. Discussion on anomaly of atmospheric electrostatic field in Wenchuan MS 8.0 earthquake[J]. Journal of Electrostatics, 2020, 104: 103423. |