1 研究背景

为完成申报中国“震情会商技术方法”必需流程，西安市地震局在中国地震局地震预测研究所业务指导下，2022年2月11日起，对卫星热红外均线差值振幅增强比分析方法（以下简称本方法）进行在线测试，每周五定时向该研究所报送测试报告。在测试过程中发现，2022年6月1日雅安市芦山M_S 6.3地震（30.38°N，102.93°E）前约2月，出现与2013年4月20日雅安芦山M_S 7.0（30.3°N，103°E）地震前相似的卫星热红外异常。

2 研究内容及方法

选用四川省地震局提供的TERRA卫星MODIS遥感传感器亮温数据，数据区域范围为（100°—130°E，30°—45°N）。采用卫星热红外均线差值振幅增强比方法，分析亮温数据是否存在趋势性活跃性异常，其数据处理过程包括数据转换、均线计算、差值计算、振幅计算等，最后得出活跃性指数Y_i，相应流程算法公式如下

$ D=\frac{\sum\limits_{i=1}^{100^2} C_i}{100^2} $

(1)

$ A=\frac{\sum\limits_{i=1}^{365} D_i}{365} $

(2)

$ \Delta B_i=A_i-A_{i-t} \quad(i>t) $

(3)

$ \Delta T_i=\Delta B_i-\Delta B_{\min } $

(4)

$ \bar{T}_i=\frac{\sum\limits_{i=1}^n \Delta T_i}{i} \quad(i>1) $

(5)

$ Y_i=\left[\frac{\left(\Delta T_i-\overline{T_i}\right)}{\bar{T}_i}\right]^3 $

(6)

式（6）中3次方幂运算放大增强比值，主要作用是在时间曲线中突显高值异常。增强比值以1.618为预警阀值。

3 研究结果

2022年6月1日在四川雅安市芦山县发生M_S 6.3地震，该震与2013年4月20日雅安芦山M_S 7.0地震间隔时间约9年、震级相差0.7，且震中仅相距约10 km。利用本方法对2个地震进行同流程同参数分析，发现在震中西北方向，以（33°N，100°E）为中心点50 km区域（以下简称研究区域），震前30—70天出现显著热红外空间异常，与路茜等（2014）、廖洪月等（2021）的研究结果相似。

3.1 2013年雅安芦山M_S 7.0地震

2013年雅安芦山M_S 7.0地震发生前约1个月，研究区域出现显著的热红外活跃性异常，3月19日异常达峰值，32天后发生M_S 7.0级地震，见图 1(a)，图中左侧纵坐标为放大后增强比值，右侧纵坐标为震级。此次异常峰值折算后峰值增强比值为2.2倍，异常核心在（33°N，103°E）附近，异常区面积大于10万km²。受数据所限，仅显示异常局部区域，见图 1(b)。

3.2 2022年雅安市芦山县M_S 6.3地震

2022年6月1日芦山地震M_S 6.3地震（30.38°N，102.93°E）发生前，研究区域出现活跃性异常，3月22日异常达峰值，70天后发生芦山M_S 6.3地震（图 2），在此次地震前，峰值出现7天后，于2022年3月29日在四川眉山市丹棱县发生M_S 4.3地震（30.03°N，103.41°E）；峰值出现59天后，于2022年5月20日发生雅安汉源M_S 4.8地震（29.67°N，102.48°E）。此次异常峰值折算后峰值增强比值为1.7倍，与2013年M_S 7.0地震相比，震前异常水平较低，且异常区域面积也较低。作者认为，3次地震震中相距小于100 km，属同一区域地震，2次4级以上地震应与此次研究区异常有关，可视为芦山M_S 6.3地震的前震。

3.3 结论

雅安芦山2013年M_S 7.0地震和2022年M_S 6.3地震震中相距较近，为同一区域地震，通过对比得出以下结论：①2次地震前热红外异常在空间与时间上具有高度相似性；②震前热红外异常发展周期较长，约30—70天；③震级越大，震前热红外均线差值振幅增强比越高，且异常面积越大；④热红外异常峰值出现在地震发生以前，该指标具有短临地震预测意义；⑤异常均位于震中西北方向，即未来地震在异常东南方向发生。

4 结束语

对雅安芦山2次6级以上地震的研究表明，采用卫星热红外均线差值振幅增强比分析方法，可有效挖掘卫星热红外数据异常，且同一地区发生的地震，震前热红外数据可能出现相似异常特征，对于地震多发区的地震预测具有一定指导作用。由于正式测试时间较短，收集的异常及地震案例有限，确定异常的区域特征及本方法的地震预测功能还为时尚早。

在本研究方法改进及论文撰写过程中，中国地震局电磁学科组及中国地震局地震预测研究所张永仙教授给予指导和帮助，在此表示衷心感谢。