王喜珍 滕云田 楊冬梅 馬玉立

1）中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081

2）中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心，北京 100190

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，地震前會(huì)有電磁前兆異常，對(duì)電磁異常的監(jiān)測(cè)與判定也已成為地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)特別是短臨預(yù)報(bào)的有效手段之一。立體的、綜合的地震前兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)研究和識(shí)別地震前兆異常信息將發(fā)揮重要作用。立體的、綜合的地震前兆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)由地震前兆監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)、地震電磁衛(wèi)星、子午工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及其他區(qū)域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。

經(jīng)過(guò)“十五”建設(shè)，除地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)外，我國(guó)已建成地磁臺(tái)網(wǎng)（約33個(gè)地磁基準(zhǔn)臺(tái)、80個(gè)基本臺(tái)、 1982個(gè)流動(dòng)測(cè)點(diǎn)）、地殼形變臺(tái)網(wǎng)（約115個(gè)固定臺(tái)站、1 500個(gè)區(qū)域流動(dòng)測(cè)點(diǎn)）、地電臺(tái)網(wǎng)（約103個(gè)地電場(chǎng)、79個(gè)地電阻率固定臺(tái)站）、地下流體臺(tái)網(wǎng)（約210個(gè)臺(tái)站），實(shí)現(xiàn)了地震前兆高密度、多手段綜合地基監(jiān)測(cè)。

地震電磁衛(wèi)星的建設(shè)（計(jì)劃載荷有電場(chǎng)儀、磁力儀、GPS掩星接收機(jī)、Langmuir探針等）將實(shí)現(xiàn)到空間幾百公里的電離層、磁場(chǎng)探測(cè)。

子午工程一期沿東經(jīng) 120°子午線，北起漠河、經(jīng)北京、武漢，南至海南并延伸到南極中山站，以及東起上海、經(jīng)武漢、成都、西至拉薩的沿北緯30°緯度線附近的15個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)站，運(yùn)用地磁（電）、無(wú)線電、光學(xué)和探空火箭等多種手段的空間監(jiān)測(cè)網(wǎng)。地磁（電）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置了磁通門磁力儀、感應(yīng)式磁力儀、大氣電場(chǎng)儀、地電場(chǎng)儀、磁通門經(jīng)緯儀（DI儀）和overhauser磁力儀6種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)地基附近地磁（電）場(chǎng)的觀測(cè)。無(wú)線電系統(tǒng)由非相干散射雷達(dá)、無(wú)線電雷達(dá)鏈（包括高頻相干散射雷達(dá)、中層—熱層—對(duì)流層雷達(dá)、甚高頻相干散射雷達(dá)、全天空流星測(cè)風(fēng)雷達(dá)）、數(shù)字測(cè)高儀鏈、空間環(huán)境擾動(dòng)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)鏈（包括行星際閃爍監(jiān)測(cè)設(shè)備、宇宙線監(jiān)測(cè)設(shè)備、電離層TEC和電離層閃爍監(jiān)測(cè)組網(wǎng)、高頻多普勒頻移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）組成，主要監(jiān)測(cè)中高層大氣、電離層、磁層以及行星際的物理參量。光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由激光雷達(dá)、光學(xué)干涉儀、全天空氣輝成像儀和極光光譜儀組成，主要用于監(jiān)測(cè)中高層大氣和電離層區(qū)域大氣風(fēng)場(chǎng)、大氣溫度、大氣密度、大氣成分以及大氣的輝光輻射。探空火箭綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由氣象火箭和探空火箭組成，主要探測(cè)大氣的密度、壓力、溫度和風(fēng)速風(fēng)向、電離層的電子密度和溫度，微量成份和電場(chǎng)。子午工程二期將通過(guò)地面臺(tái)站數(shù)量和觀測(cè)手段的擴(kuò)展，新建100°E，40°N的若干臺(tái)站，形成一個(gè)“#”型地基監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并向幾百公里的空間拓展，發(fā)射高度為450 km左右配置朗繆爾探針、GPS掩星接收機(jī)、多波段氣輝探測(cè)儀、磁場(chǎng)探測(cè)儀、電場(chǎng)探測(cè)儀等科學(xué)載荷的極軌衛(wèi)星。子午工程可以連續(xù)監(jiān)測(cè)地球表面20～30 km以上到幾百公里的中高層大氣、電離層和磁層，以及十幾個(gè)地球半徑以外的行星際空間環(huán)境中的地磁場(chǎng)、電場(chǎng)、中高層大氣的風(fēng)場(chǎng)、密度、溫度和成分，電離層、磁層和行星際空間中的有關(guān)參數(shù)。

地震前兆異常信息的監(jiān)測(cè)與判定是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，往往監(jiān)測(cè)到的異常信息包含了豐富的信息，從中有效提取與地震相關(guān)的信息，不僅需要有效的判斷方法、復(fù)合型人才隊(duì)伍，更需要高質(zhì)量的、綜合的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作支撐。地基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和衛(wèi)星有利于異常信息拾取，而子午工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以為異常信息的判定提供空間環(huán)境背景信息，特別是來(lái)自行星際空間的背景信息。同時(shí)通過(guò)地基、中高層大氣物理參量的監(jiān)測(cè)，可望為地震電磁信號(hào)的傳播、與電離層、磁層的耦合研究提供新思路。