◎文 魏慶
用太空衛(wèi)星預測地震
◎文 魏慶
2017年8月8日21時19分46秒在四川省北部阿壩州九寨溝縣發(fā)生了7.0級地震,造成很多人員傷亡。
地震給人們的生命和財產造成巨大損失,不少人在問:現代科技已經如此發(fā)達,為什么還不能準確預測地震呢?
由于我們對地震發(fā)生的震源環(huán)境了解很少,尚未建立令人信服的地震成因理論或模型,也就沒有找到有效的監(jiān)測方法。地震預報,依然是一個尚未攻克的科學難題。
難道人類就永遠無法預測地震了嗎?
太空科技的發(fā)展有可能為地震預測的難題找到破解的答案。
時至今日,不少安裝有遙感儀器的衛(wèi)星都安裝有紅外掃描儀,它的掃描寬度有上千千米,所測地面、水面及各種界面上的溫度精度可達0.5℃。借助大型計算機及圖像處理機,衛(wèi)星能在30分鐘內處理好一幅地球表面的溫度分布圖。不過,由于地表增溫的原因很多,要正確區(qū)分出真正臨震前的異常增溫,還有很多問題尚待解決。
下面,就讓我們看看太空科技預測地震的方法吧。
地震后的九寨溝
地震前色彩斑斕的九寨溝
大量的觀測事實表明,在多數大地震發(fā)生前,均在震中及其鄰區(qū)發(fā)現過大量與電磁波有關的異?,F象。據此,許多國家開展了地震電磁衛(wèi)星的探索研究,將其作為監(jiān)測地震災害的手段之一。
俄羅斯地磁學、電離層和無線電傳播研究所發(fā)射的“羅盤-2”地震預測衛(wèi)星,任務是試驗觀測地震前地球磁層和電離層特有現象的科學儀器。
其實,早在1964年,蘇聯(lián)科學家在分析該國衛(wèi)星觀測資料時,就發(fā)現了衛(wèi)星電磁觀測在強地震前的異?,F象,這一現象被隨后發(fā)射的多顆衛(wèi)星反復觀測到。因此,最先利用太空中的衛(wèi)星監(jiān)測電磁異常的國家,正是冷戰(zhàn)時期的蘇聯(lián)。
由于地下核試驗產生的強震同樣會引起電磁異常,蘇聯(lián)為了監(jiān)測有關國家地下核試驗的情況,在冷戰(zhàn)時期發(fā)射了多顆可監(jiān)測電磁異常的衛(wèi)星。
蘇聯(lián)解體后,俄羅斯先后于1999年、2001年、2006年發(fā)射了3顆衛(wèi)星,用來探測與地震有關的電離層變化信息,探索地震預報信息和預報技術,研究與地震、火山和其他大規(guī)模的自然災害有關的電離層、電磁和等離子體變化等前兆。
從20世紀90年代初開始,美國、法國、烏克蘭等國家也著手進行地震電磁監(jiān)測衛(wèi)星相關研究。
2003年,美國發(fā)射了一顆重4.5千克的地震衛(wèi)星,用于研究磁場信號與地震巖石破裂關系機理,預測地震活動。
2004年,法國和烏克蘭分別發(fā)射了一顆地震電磁衛(wèi)星。法國這顆名為Demeter的衛(wèi)星,用于研究與地震、火山相關的電離層變化,研究與人類活動有關的電離層活動及引起電離層變化的機理等。
雖然利用地震電磁衛(wèi)星預報地震目前還處于“探索階段”,但是這一方法已得到了許多科學家的認同。未來,隨著科技水平的提高和科學研究的深入,地震電磁衛(wèi)星有望在地震預測中發(fā)揮重要的作用。
地震給人類的生活造成重大財產損失,希望衛(wèi)星在預測地震方面發(fā)揮更大作用
隨著微電子技術的發(fā)展,從20世紀70年代起,地震觀測系統(tǒng)中大量采用了將信號數字化的記錄方式。
由于數字記錄地震儀具有記錄頻帶寬、分辨率高、動態(tài)范圍大以及易于與計算機聯(lián)機處理等優(yōu)點,地震觀測系統(tǒng)中大量采用了數字記錄方式,從而使地震學的發(fā)展出現了一個新的飛躍,數字地震臺站、臺網和臺陣的數量如雨后春筍般迅速增加,在這一基礎上,產生了有時也被稱作寬頻帶地震學的數字地震學。
數字地震觀測系統(tǒng)對于地震監(jiān)測、研究以及防震減災的重要意義,很快就為人們所認識,世界各國有關部門無不投入巨資,競相發(fā)展數字地震觀測系統(tǒng)。迄今,全世界已有大約440個數字地震臺,屬于國際性的數字地震臺網聯(lián)合會的數字地震臺已達150多個。