地震预测（精选十篇）
地震预测 篇1
(2) 要准确预报地震, 必须分析十几种甚至上百种异常情况。为此, 必须观测与地震范围相关的地域。人造地球卫星的监测和计算机的应用, 为人们大面积观测和快速综合分析资料提供了有利条件。
(3) 通过人造地球卫星的监测, 前苏联科学家注意到, 地震发生前, 在卫星的照片上能发现某些地区大面积的红外异常, 显示出这些地区的地热温度普遍升高。例如, 1984年3月19日中亚帕兹利地震前就出现了这种情况。日本科学家也注意到, 在地震发生前几个月, 卫星就能测到震区地理位置在移动。如1989年7月11日伊东地震前一年, 他们就发现伊东的位置在向南移动。到震前2�3天, 位移达到最大值, 向南偏离原来的位置13.6厘米。此外, 1989年10月17日美国旧金山地震前半个月, 美国科学家意外地在无线电波探测仪中, 接收到了与地震有关的超低频无线电波。
(4) 这些新发现的预测地震先兆的方法, 将能提高地震预报的准确性, 从而减少地震造成的损失。
【阅读思考】
1. 请为下面的加点字注音。
(1) 预测 () (2) 综合 () (3) 帕兹利 ()
2.请结合选文具体的语言环境, 解释下面词语的含义。
(1) 显示:___________________________
(2) 先兆:___________________________
3.第 (3) 段文字中画线部分运用了___________________________和___________________________的说明方法, 具体说明了___________________________。
4.文中“预测地震先兆的方法”有:
(1) ___________________________
(2) ___________________________
5. (1) 根据第 (1) 段文字的意思, 将“危害、灾难、灾害”三个相同分别填入文中的横线上。地震是自然_____中对人类____最大的____之一。
(2) 从全文内容看, 第 (4) 段中“先兆”的意思是____。
6.第 (2) 段文字中画线部分是一个长句, 请改成意思与原句相同的两个短句。
(1) ___________________________提供了有利条件;
(2) ___________________________提供了有利条件。
(雅敏设计)
(参考答案见42页)
一个好教师具有化腐朽为神奇的力量。
——美国第三十五任总统约翰·肯尼迪
《阿根廷蚂蚁》参考答案:
1. 因为存在于所有阿根廷蚂蚁身体上的化学物质相同, 所以, 它们才不排斥对方, 反而亲密无间。
2. (1) 它们入侵北美洲、欧洲, 使那些地方的蚂蚁遭受了“灭顶之灾”, “使世界各地的生物的数量和多样性受到严重威胁”; (2) 人类用来对付它们的各种手段“在它们面前统统败下阵来”。
《强震抗灾中, 谁是最可爱的人?》参考答案:
1.设问修辞。起到设置悬念, 引起下文的作用。2.有亲临一线的总理、我们的子弟兵、广大的医护人员、自发投入救援的乡亲、献血的大学生和群众。3.示例:“我们的好总理”、“总理爱人民, 人民爱总理”。 (其他也可) 4.起承上启下的作用。“天使白”指广大的医护人员, “橄榄绿”指我们的子弟兵。5.留下了永恒的抗灾精神, 留下了人们的无限温情。
《患难见真情抗震救灾展现人性光辉》参考答案:
1.作者运用了双重否定的句式。运用这种句式起强调作用, 有力地写出了作者面对人们众志成城抗灾时的内心真实感受。2.示例:“我意识到可能是地震, 准备出门看看。”12日下午, 家住重庆合川南津街书园的21岁木工刘世伟, 在地震发生的七八分钟之内, 主动将楼内近10名退休老职工背下楼逃生。3.叙述和描写。表现了灾区人民临危不乱、平稳有序、从容乐观的精神状态。4.反问修辞。表现了作者深深地被灾区人民在灾难面前患难之中见真情的和谐而感动, 在危难之中显现出的人格魅力而倾倒的思想感情。
《地震预测的新方法》参考答案:
1. (1) cè (2) z Tng (3) pà
2. (1) 明显地表现
(2) 事先显露出来的迹象
3. 举例子列数字地震前震区地理位置的移动
4. (1) 人造地球卫星监测红外异常和地理位置的移动 (2) 无线电波探测仪接收超低频无线电波
5. (1) 灾害危害灾难 (2) 地震前出现在震区的异常情况
成功预测地震 篇2
-----汶川大地震思考之二
1.海城大地震。
1975年2月14日19时36分，在辽宁省海城、营口一带发生7.3级强烈地震。由于从中央到地方高度重视，群测群防，海城地震成功预测，只死亡1300人。专家们预计，这次地震如果没有预报，将会死亡10万多人。海城地震，被联合国承认干得最漂亮的预测。
中国地震局局长陈建民说，一九七五年辽宁海城地震的成功预报，是中国同时也是整个人类第一次对大地震做出成功预报，取得了巨大的减灾实效。2.唐山大地震中的青龙县奇迹。
唐山大地震因为种种原因错过预警机会酿成巨大的人员损失，而青龙县县城仅离距唐山115公里，因为青龙县地震办工作人员王春青在听说大震预报后，赶紧回去向县委作了报告。县委当即决定釆取有关措施，结果全县47万人，仅有一人直接死于地震，还是因为心脏病。
3.四川绵阳市的松平地震。1976年8月16日，松潘、平武之间发生7.2级地震。地震属震群型，主震之后又发生22日6.7级地震和23日7.2级地震。这次地震有感范围较大，西至甘肃高台，南至昆明，北至呼和浩特，东至长沙，最大半径1150公里。这次地震的同时，平武县又暴雨成灾，致使洪水、崩塌、滑坡、泥石流泛滥成灾，加重了灾情和损失。
由于在党委、政府的领导下，发动群众，开展群测群防，经过全省地震工作者的艰苦努力，敢于探索，以保护人民生命财产为已任，做出了较为准确的、具有减灾实效的短临预报，大大地减轻了地震灾害的损失。据不完全统计，这次地震使平武县受灾达11478户，45509人；死亡军民23人，重伤90人，轻伤477人，直接经济损失达数千万元人民币。
此次松潘-平武地震预报是在探索中的成功，赢得了中外地震界和联合国教科文组织的赞誉，成为四川人民和广大地震工作者的骄傲；不仅极大地增强了四川地震工作者继续探索地震预报的信心，而且吸引了美国、日本等十几个国家几十位地震学家，在70年代末、80年代初，多次前来考察。
因对松潘-平武地震的成功预报，四川省地震局先后获1978年全国科技大会奖、四川省科学大会奖、1979年四川省科技成果一等奖、国家地震局1984科技成果一等奖。
**根据2006年中国地震局中国地震台网中国地震信息网《邢台大地震四十周年祭：中国地震预报从这里走来》的记录，“自一九六六年邢台大地震始，在充分合理地应用中国几十年积累的地震预报经验的基础上，中国科学家对某些地震做出了较成功预报，如一九七五年辽宁海城七点三级地震、一九九五年云南孟连中缅边界七点三级地震、二零零三年云南大姚六点二级与甘肃民乐六点一级地震等。”** 4.云南孟连地震。1995年7月12日清晨，孟连县中缅边界发生7.3级地震。此前，同一地区曾发生5.5级和6.2级地震。震后又发生3级以上余震197次。地震受灾地区为5个县39个乡镇，面积达124000平方公里，人口约60万。地震造成l1人死亡，136人受伤，其中26人受重伤，数千人无家可归，4.2万间民房、329所学校、500多家工厂、24条道路受到破坏，直接经济损失达3亿元人民币。有关部门对5.5级、6.2级和7.3级三次地震都做出了中长期和短临跟踪预报，为各级政府采取相应的防范对策提供了决策依据，减少了地震造成的损失。
5.云南大姚地震。2003年10月16日发生的云南省大姚县的地震由于震源浅(离地面仅6公里)，震级高(6.2级)，破坏性大，加上本年7月21日大姚曾发生了6.2级地震，危害叠加，损失严重。云南大姚县在不到3个月时间内发生2次6级以上强地震，由于损害叠加，后一次地震造成的损失明显大于前次，但截至20日早上，大姚“10?16”地震仅造成3人死亡、36人受伤，与“7?21”地震16人死亡、400余人受伤相比，这次地震伤亡人数大为减少。但民房倒塌12000多间、损坏25万间，学校、交通、通讯、水利、电力等基础设施不同程度受到损害，共造成直接经济损失6.5078亿元。
准确的地震短临预测提前预警，抗震救灾工作准备充分。“对‘10?16’地震的预报，是在中国地震局的指导下，在多名地震科学家共同努力下，提前3到5天实现的短临预报。”云南省地震局副局长乔森告诉记者。
中国地震局和民政部的专家视察灾区后肯定，这次地震应急反应非常快，至少比平时提前了8个小时。
据报道，此次地震前有明显的自然异常现象，例如：水库水位下降，水库水变浑，冬季蛇出洞。
不过，这次地震就在的一个污点是：经审计，地震救灾资金被挪用4111万，仅撤了几个乡干部。
6.甘肃民乐、岷县地震。甘肃省张掖市民乐县、山丹县2003年10月25日晚发生六点一、五点八级地震。大量房屋倒塌，经济损失严重,截至11月6日，累计发生余震609次，9人死亡，44人受伤(不含因地震引发疾病伤亡人数)，造成直接经济损失9.2亿元。
甘肃省地震局长2008年4月10日答记者问时说：。。。对多起破坏性地震，做出了较好的中、短期预报和震后趋势判定，特别是对2003年民乐－山丹6．1级地震和岷县－临潭－卓尼5．2级地震做出了成功的短期预测和准确及时的震后趋势判定，使省、市、县各级政府在震前做了较充分的地震应急准备，在震后迅速有条不紊地开展抗震救灾工作，为政府的震前准备和震后组织抗震救灾工作提供了科学的决策依据。省委、省政府对省地震局的工作给予了高度评价，中国地震局予以了表彰和奖励，回良玉副总理在全国防震减灾工作会议等三次重要会议上给予了表扬。
7.云南宁洱县地震。2007年6月3日凌晨5时34分，云南省普洱市宁洱县境内发生6.4级地震。截至当日20时，县境内发生余震600多次，最大的余震为3日10时49分5.1级的余震，因灾受伤群众300余人，其中3人死亡。
云南省省长秦光荣说，宁洱“６?３”地震共造成普洱市４０多万人受灾，直接经济损失１８．９亿多元。
这次地震前，云南省地震局按照中国地震局的部署和要求，采取了一系列强化震情跟踪工作的措施，作出了较好的短临预测判定，取得了明显的减灾实效，得到了国务院、省委、省政府和中国地震局领导的充分肯定，中国地震局和云南省人民政府的联合表彰奖励。一位居民讲述了震前的动物和自然界异常：
地震发生时，宁洱县城楼旁的居民张宏颖钻到床下，才躲过一劫。
张宏颖对记者表示，回想起地震前是有些异常。此前一周，天气一直燥热多雨；6月2日晚饭后，他家的京叭狗狂吠着不肯进屋；而正是空气中异样的嗡嗡声，使他心生疑窦在震前钻到床下。
“我当时还想应该写一份遗书呢。”张宏颖说，第一波震感过后他跑到室外，看见墨黑的天空里闪着白光，好多房子已倒，灰尘弥漫，光着身子的人们向空旷地汇集。大家纷纷拨打手机求助，但手机信号一度中断，一些打不通电话的人忍不住痛哭失声。
8.云南盐津地震。2006年7月22日上午9点10分21秒，云南东北部昭通市盐津县发生5．1级强烈地震。地震至少造成22人死亡、100余人受伤、8人受重伤、1400余间房屋倒塌、7000余间房屋严重损坏。灾害涉及盐津县、大关县的13个乡镇。铁路中断。
据说这是一次有预测而没有预报的地震，估计大概当地政府认为震级不大或者担心预报不准造成所谓的严重后果，所以没有通知下去，可结果却成了典型的“小震大灾”，因为这次地震的震源非常浅，离地面只有9公里，所以破坏性大，当地的房子绝大部分经受不了这样的地震。
9．新疆伽师地震。1996年的新疆伽师地震中，4月6日凌晨3点、4点连续发生6.3级、6.4级地震，倒了9000间房子，但是无一个人伤亡。
1996年国家地震局对1997年的地震预测时，把新疆伽师地区划为重点监测区，预测伽师震群仍将持续，有可能再次发生5至6级、甚至6级左右地震，特别是3月20日至4月13日的时间段尤为严峻。当4月1日至4日接连发生3次4级以上地震后异常平静，5日晚地震分析专家提出1周内伽师震区将发生5至6级地震，并立即向当地县委紧急汇报，立即采取减灾措施，通知各乡检查防震工作，要求群众切不可住入危房，从而大大减轻了4月6日两次地震袭击造成的灾情，取得显著的减灾实效。为此国家地震局对新疆地震局通报表彰。
中国地震局局长陈建民先生说：“例如像1996年的新疆伽师地震，当时就通过新疆自治区的政府，向下面发布了地震的警报，（当时）一共（临时）撤出了15万人。”
而伽师1997年发生的地震也被成功临震预报。以下是《新疆地震信息网》的文章摘录：
1997年1月至4月，在新疆伽师一块长30公里，宽20公里的土地上，连续发生了7次6级以上强烈地震。这就是震惊中外的“伽师强震群”。在伽师地震中，新疆地震科技工作者经历了一场血与火的洗礼。
____在伽师地震的100多个日夜里，新疆地震科技工作者发扬“无私奉献、团结拼搏、勇攀高峰、开拓前进”的地震局精神，成功地对其中3组5次5级以上地震作出了具有减灾实效的临震预报，在国际上产生了强烈的反响，两次受到中国地震局和自治区人民政府的表彰和奖励。____事实上，30年来，新疆地震局曾不同程度地对15次中强地震作出了短临预报，大大地减轻了人民生命财产的损失。
另据报道，1983年2月3日新疆乌恰的6.7级地震和1985年8月20日发生在新疆乌恰东南的7.4级地震也被准确地预测到。
____新疆乌恰县城座落在一条古河床上，由于地层松软，几次强烈的地震，都没有使这个县城幸免于难。1985年7.4级地震后，党中央、国务院十分关心灾区的人民，从长计议，决定在地震安全性评价工作的基础上，将乌恰县城迁址。新的县城经受住了1990年6.4级地震的袭击，安然无恙。
10.这是一个真正的专家，他对地震预测作出了卓越贡献。另据记载，中国被誉为“当代预测宗师”、“信息预测论之父”翁文波先生生前共做过252次各类天灾的预测，实际发生的有211次，占总次数的83.73%。获得了重大的经济效益和社会效益。
上世纪80年代初，翁老曾准确地预测我国新疆、山东等地将发生6—7级的强烈地震。结果在1983年2月13日新疆乌恰发生里氏6.7级地震；1985年8月20日新疆乌恰发生里氏7.4级强震；1983年11月7日，在北纬35.2度的山东菏泽附近发生里氏5.9级地震。翁老在1984年出版的《预测论基础》中，曾预测1988年我国中南地区可能发生水灾，预测1991年华中一带会发生水涝，结果也都完全被证实。
1989年10月14日，他在去美国参加经济地质学家年会前，在给美国HGS驻北京办事处总裁的一份备忘录中，预测加利福尼亚近期将发生强烈地震，结果三天后果然发生了6.9级的强烈地震。
1990年3月中国科学院地学部举行灾害研讨会，他在发表的“认识与预测”论文中，预测上世纪90年代在世界范围内将发生15次较强地震，结果得到证实的有13次。
1990年9月初，他与北京工业大学地震研究室等专家一起会商后提出预测：9月17—26日亚运会召开期间，北京小汤山—海坨山一带将发生4级左右地震，结果是9月22日上午11时，即亚运会开幕式前4小时，在北京昌平小汤山发生了里氏4.2级有感地震。
1992年1月，翁老应美国地球物理学家格林先生的要求，经国家有关部门批准向格林先生提出预测：1992年6月19日在美国旧金山的大区域内将发生6.8级地震，结果是1992年4月23日，在加州北部发生6.1级地震；4月25日，在加州北部发生6.9级地震；6月28日在加州南部发生7.4级地震。事后，格林先生来信对翁老的预测表示高度赞扬和由衷的敬佩。1994年7月4日，他又去信格林先生，预测美国加州南部将于9月3日发生7级地震。实际结果是在1994年9月2日，美国加州发生了6.9级地震。
在1993年7月12日北海道7.8级大地震发生前，翁老曾4次函电告知日方有关人员，未能引起日方注意，事后日方一代表团来京拜会他时，对此表示高度赞赏。
根据国家地震局长陈建民先生在唐山大地震30周年纪念日之际接受记者采访透露出来的有关地震预测的消息：
要简单地回答这个问题，应该是肯定的。为什么这么说？因为从1966年邢台地震后，通过几代人的不懈努力，至少我们现在能够对特定地区的某种类型地震在一定程度上做出预报。比较典型的例子就是1975年2月4日海城7．3级地震，只死亡1300人。专家们预计，这次地震如果没有预报，将会死亡10万多人。此外，这30年来，我们又先后对2003年云南大姚6．2级与甘肃民乐6．1级地震等20多次地震作出较为成功的预报，取得一定减灾效益。
地震能预测吗？ 篇3
可怕的气体。氧是一种从地下岩石散发出来的可怕气体。它通常渗漏到泉水和蒸汽的表面。科学家们发现，在地震之前，这种气体的渗漏会大大加速。在1995年的科比地震之前就发生过这种现象。不幸的是，这个警示征兆被人们忽略了。
古怪的“地光”。如果天空中突然出现神秘的火光或者火球(你要确定那不是焰火或者城市灯光)，颜色可能有红、橙、黄、绿、蓝等，就一定要当心了。地震可能很快就要到来了。人们在地震前看到奇怪的光不是第一次了，有关地震发光现象的记载从古代就存在了。据说，1976年唐山大地震前夕就有人看到奇怪的火光。众说纷纭的地震云。地震云是指地震即将发生时，震区上空出现不同颜色的，如白色、灰色、橙色、橘红色等带状云，一般出现于早晨和傍晚。世界各国对于地震云的研究还是最近几年的事，其中以我国和日本处于领先地位。我国对地震云的研究始于唐山大地震之后，目前成功的例证有十余个，日本利用地震云预报地震成功的例证有上百个。
暴风雨的天气。多年来人们都相信“地震天气”。问题在于，关于它到底是什么，人们还不能达成一致。有人认为是雷电交加大雨倾盆的暴风雨天气，也有人说是有着湛蓝清澈的蓝天的那种异常平静的天气。到底谁是正确的?恐怕谁也说不准。
令人恐惧的前震。在一场大地震之前人们通常会经受一些小型的震动。地震学家把这些震动叫做前震。当压力积累得越来越大的时候，前震就会越来越强烈。如果发生前震，那么它们可是非常好的预报线索。麻烦在于有时候你根本感觉不到任何前震。或者即使你感觉到了，它们也只是微弱地结束了。
浅谈地震预测体系的构建 篇4
1.1地应力预测法
地应力预测法主要是通过对应力变化情况的观测来达到地震预测目的,为了更好的预测地震之前应变力的汇聚点,首先必须要掌握不同地应力之间的关联性。早在二零零六年,地震预测研究院就发现地壳应力变化的主要原因是板块运动以及重力效果,在这其中水平板块的运动产生的影响最为强烈,从而导致地应力分布不均匀,并呈现出多维图形。地应力的测量方法也大同小异,一般采取的方法就是协调地应力,这样即使在不了解地应力改变的情况下,也可以间接获取相应物理参数,随着地震预测设备勘探深度的不断增加,外界干扰强度也在不断衰减,这一方法目前已得到业界人士的普遍认可。
1.2钻孔地震预测法
钻孔地震预测法可以分成两种,一种方法叫做钻孔应变预测法,另一种方法叫做钻孔定量法。在使用钻孔地震预测法时,可以有效缩小地震预测设备所勘探的土壤面积,以防不必要的外界干扰,而且钻孔地震预测法所获取的信息、数据较为精准,甚至能够达到记录非液体潮的水平。目前我国钻孔地震仪器设备可以深入地下十米以上,观测结构也较为准确。尤其在汶川地震时,钻孔地震预测法多次成功预测出地震发生前的应力变化情况。
2构建地震预测体系的基本作用
2.1构建地震预测体系可以有效加强防震减灾能力
有效加强防震减灾能力不单单是为保护人民切身利益,更多的是为建设和谐社会而奠定扎实的基础,从而最终实现小康社会,与此同时全面建成小康社会思想的提出也为地震预测体系带来了新的要求。加快构建地震预测体系的步伐能够为救援以及防震工作提供必要的技术支持,例如:加强地震预测抗干扰的能力,从而可以有效提高地震灾害评估系统的工作效率,由此看来,会影响地震预测系统实时监控环节的基本要素都是构建工作的重要内容。随着社会的不断进步,人类已经步入二十一世纪信息时代,防震减灾工作也已进入数字化领域,通过加强地震不定场的预测能力、提高地震紧急救援工作能力都能够为防震减灾提供必要的技术支持。及时救援能力可以称之为地震预测的具体表现形式,通过构建地震预测系统也可以完善目前该环节存在的不足之处。
2.2构建地震预测体系可以提高地震预测水平
回看中国历史,不难发现中国人民一直在与地震灾害进行顽强的斗争,并不断探索自然的未知领域,近些年来在中国共产党的带领下地震预测水平得到有效的提高,主要归功于地震预测体系的科学建立。地震研究院在对历年地震现象进行分析、归纳,逐渐形成符合中国实际情况的地震预测体系以及基本防震减灾工作框架,以预测、预防为核心内容,将预防与救援充分结合,努力号召全体人员的广泛参与,实现多方位防御的基本思想。经过地震研究院大半个世纪的不懈努力,目前我国基本构建起具有一定规模、定点与移动、微观与宏观相结合的地震预测体系,这样更有助于提高地震预测水平,也为中远期地震预测提供了更多可参考的依据。
3加快构建地震预测体系的主要措施
3.1提高对基本理论以及地震预测技术的重视程度
地震预测技术的优良情况直接影响着地震预测的精准度,所以提高地震所运用的技术是加强构建地震预测体系的重要环节之一。首先,应该站稳脚跟,从基础、建设性工作开始着手,不要急功心切,要使中国地震预测的理论基石得到最大程度的巩固,这样才有助于未来进一步发展。其次,广泛收集与地震有关的一系列资料以及数据,构建符合中国大陆实情的地震预测理论,不断研究其发生强震的机制,并逐渐对不同环境下地震所便展现出的现象进行更深入的研究。理论基础不能空口而来,要分析大量地震实例,从而尽早完成地震预测体系的构建工作。提高对地震预测技术的重视程度也是重要环节,目前我国进行地震前兆预测时所运用的技术无法达到及时捕捉其演变过程的能力,所以相关研究院应该重视起对新技术的引进工作以及开发新技术的能力。
3.2将经验预测与物理预测进行有效融合
在谈及科学院为何不能及时对一些较有影响的地震作出正确预测时,很多专家学者认为是由于目前地震经验预测自身局限性所造成的,所以经验预测与物理预测的有效融合便成为目前加快地震预测体系构建速度的重要内容。经验预测即指研究员根据以往出现过的地震特性来推断实际观察到的现象,最后进行地震预测。而物理预测则是指根据实际观察到的现象,收集其改变的参数并建立物理模型,从而定量预测未来的地震发展情况。不难发现,物理预测更具有可靠性以及科学性,但是倘若现有预测技术未能达到实际要求,那该方法便无法得到合理运用。边预测、边分析、边预报是我国地震预测的基本方针,也是将经验预测与物理预测进行有效融合的有效途径。
4地震预测体系发展现状及未来发展趋势
地震预测的主要难度就是目前所运用的预测技术无法满足实际需求,再加上人们对地震预测相关领域的研究不够全面,尤其是对地壳较深处的震源研究缺乏认识,不过地震预测体系一直在不但完善和改进。经过多年对地震资料的收集与分析,我国已经构建起符合自身实情的地震预测体系,并通过卫星红外线技术对地震前兆进行不断的研究。与此同时,地震预测网络平台也已建成使用,其主要特点是收集资料途径较多、分析现象手段较多。地震预测体系未来的发展趋势一定会在地震成像领域建立更完善的机制,并大量引进国内外的先进技术,将地震预测体系中的动静结合以及微观、宏观分析能力发挥的淋漓尽致。
5结论
为了更好的构建地震预测体系,应该做好基本工作,从而使地震预测、地震实时监控、地震紧急救援这三大工作体系达成可持续协调发展的目标。构建地震预测体系的核心内容是实现全面的综合管理,从而促进社会共同抵御地震灾害,以便最大程度的降低损失。当然我国地震预测体系的构建也面临着诸多问题,只有把地震预测研究当做长期任务,逐一攻破难关,才能为日后的实际任务奠定夯实基础。本篇论文主要从构建地震预测体系的基本作用、加快构建地震预测体系的主要措施以及地震预测体系发展现状及未来发展趋势等方面展开论述。
参考文献
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[3]孙国学.地震监测预报的基本法律制度[C].防震减灾法律法规,2015.
动物能“预测”地震吗？ 篇5
震史回顾
震前动物异常古代就有记载
有关地震前的动物习性异常现象，我国至少在1000多年前就有明确的记载。约在公元650年，就有“鼠聚朝廷市衢中而鸣，地方屠裂”的记载（《开元占经·地境》）。公元787年，陕西长安附近发生地震，史书上也曾记载：“震前，巢鸟惊散”。在《中国地震资料年表》一书中，有关地震生物反应的记载有126条，涉及24种动物。
我国对这些现象进行系统的科学考察和研究，开始于1966年邢台地震。40多年来，历经多次强烈地震的验证，地震前动物习性异常现象作为地震的一种短临前兆，已为国内外生物学和地震学界所公认和关注。
据介绍，1966年我国邢台地震后，中国科学院生物物理所等科研单位组织科研人员开始对动物习性异常与地震关系进行专一性研究。通过对多次强烈地震的科学考察和监测，在动物习性异常与地震关系的统计特征和短临预报中的意义，及其机理研究方面积累了许多具有重要参考价值的资料。
专家介绍，需要明确的是：这一研究并不是期望用鸡窝里的鸡来预报地震，而是通过研究了解动物到底在地震前是哪一个感觉渠道接收到了什么样的物理或化学信号，摸索出预报地震的科学线索。
动物习性异常呈短临特征
大量的震例资料表明，在大多数强烈地震前，动物习性异常的前兆时间，主要集中在震前一天之内，短至几分钟，长至数天和数十天，呈明显的短临特征。
从我国调查资料比较完整的震例来看，7级左右的强烈地震，动物习性异常出现的地区范围可达一二百公里，甚至远达数百公里。但是在这广阔的分布地区内，异常点的分布是不均的，一般较多地集中分布在沿地震的发震构造和活动断裂的条带区以及震中区或高烈度区。
调查资料表明，随着地震震级增大，震前出现习性异常的动物种类和数量、异常的分布地区以及异常活动反应的强烈程度等，有相应增加的趋势。可见，动物的习性异常反应强度与地震的震级有一定的关系。
震前反应
地震前，动物到底会有怎样的“特别行动”？大量的震例资料和观测结果表明，地震前动物的习性异常主要表现为兴奋性行为活动，即大多数为在正常活动状态下出现的惊恐不安、逃离、迁移等反常的习性活动，少数表现为抑制性行为活动，即在活动状态下出现发呆、忧郁、不进食等反常活动。
鱼类：翻腾跳跃，漂浮打旋
鱼类是地震前动物习性异常现象中较为多见的动物，其震前习性异常的行为特征主要表现为迁移、翻腾、跳跃、漂浮、翻肚、打旋、昏迷不动等。1854年日本中部太平洋海岸外的8.4级地震前，距震中100公里的伊豆半岛西海岸，发现许多鱼死在海边，这些鱼往往生活在大海深处。
两栖类：行为呆滞，蛙蛇出洞
两栖类（蛙等）和爬行类（蛇等）动物震前习性异常的行为特征主要表现为不合时令地出现呆滞等反常活动。1975年海城地震前，冬眠动物（蛙、蛇等）发生出洞事件，尤其是冬眠蛇的出洞，是人们公认的震兆现象。该现象在1978年11月2日前苏联中亚6.8级地震前得到进一步证实。
鸟类：惊飞惊叫，迁飞拒食
家禽、鸽，雉、乌鸦、喜鹊等野生鸟类及虎皮鹦鹉、孔雀、金鸡等观赏鸟类，震前习性异常的行为特征主要表现为惊飞惊叫、不进窝不吃食、迁飞等。雉除繁殖期求偶外，很少鸣叫，但在地震前却有乱叫现象。我国很早就有这方面的记载。如1857年2月4日浙江鄞县地震，史料曾记载震前“山雉皆鸣”。在日本有一种说法：“野鸡乱叫，地震要到”。
哺乳动物：嘶叫奔跑，惊恐不安
狗、猫、鼠、家畜及其他哺乳动物地震前习性异常的行为特征，主要表现为惊恐不安、嘶叫奔跑、集群迁移等，少数表现为忧郁和呆滞等行为反应。1739年，宁夏银川平罗8级大地震后，连年地震。据《银川小志》（1755年即清乾隆二十年）记载：“宁夏地震，每岁小动，民习为常。大约春冬二季居多，如井水忽浑浊，炮声散长，群犬围吠，即防此患。”1972年尼加拉瓜的马那爪6.2级地震前几小时，市内某孤儿院饲养的猴子大肆骚乱。院长见此情景可疑，迅速将孤儿带到屋外。不久，地震发生了，孤儿们幸免遇难。
动物机体实际上是一架复杂而敏感的环境变化的感知系统，如同一架“活”的地震前兆监测系统，可以把有关的地震前兆信号进行有效地提取和放大。
研究前景
研究需要深入
动物机体实际上是一架复杂而敏感的环境变化的感知系统，如同一架“活”的地震前兆监测系统，可以把有关的地震前兆信号进行有效地提取和放大。从地震预测研究的角度来看，只要知道动物所感觉到的或直接作用于中枢神经系统的是什么样的地球物理或化学因素及其变化特征，就有可能设法检测它们。
但是，遗憾的是目前对这些临震前兆信号及其变化特征的认识还非常有限。通过对地震前动物异常现象机理的研究，有可能开拓对临震前兆信号及其变化特征的新认识，甚至创建某些新的观测方法，更有效的捕捉这临震前兆，这对探究地震的短临预报将具有重要的潜在意义。
地震预测 篇6
1 地球的诞生
《地球十讲》[1]中“毛主席在《矛盾论》中指出:唯物辩证法的宇宙观主张从事物的内部, 从一事物对他事物的关系去研究事物的发展, 即把事物的发展看做是事物内部的必然的自己的运动, 而每一事物的运动都和它的周围其他事物互相联系着和互相影响着。地球起源的研究就是一个鲜明的例子。”
“自然界没有永恒的事物, 一切都在不断地变化和发展, 天体和地球也不例外。”
“……二百年来地球起源的假说经过了多次的实践、认识、再实践、再认识的反复过程。”
“……近三十年来, 许多人认为行星以前的物质原是低温的尘埃、气体和陨石物质的混合物。以此为出发点, 出现了不少新的假说, 对地球起源的认识也有所深化。…不过它还有待发展。”
中央电视台《科技频道》报道:考古学家推断, 地球有60亿年的历史。60亿年前宇宙爆裂, 形成了银河系、太阳系等星系。
在整体的宇宙中, 天体所含的各种物质就已经存在了, 包括各自的磁场 (各天体的原有性) 。在整体宇宙中就相互吸引和排斥, 进行着磁场运动, 促使整体宇宙的膨胀, 导致宇宙爆裂, 使各天体有一个广阔的空间, 自由的进行着磁场运动, 自由相互吸引和排斥, 这样就形成了太阳系、银河系等各星系。由于它们各自的质量不同, 引力的大小不同, 相互的作用不同, 和它们自己特殊的相互关系, 决定了各天体的运动规律, 在各自的轨道运行。
比如说, 太阳系的行星, 是对太阳的能量相互吸引, 才遵循太阳自转引力的方向运行。又因为它们相互的排斥力不同, 而决定它们运行的距离。各行星的相互吸引力是很微弱的。如果它们有相互吸引的作用时, 它们就会以天体的大小, 引力的强弱决定它们的主行星和卫星, 如地月系。
地球是在太阳系中具有独特结构的星球。 (一) 有大量的水。 (二) 有地核、地幔、地壳的结构。而地幔上部是软流层 (液性物质) 。 (三) 有强大的引力。
2 地球的历史演变
地球的早期历史, 是指地球诞生后, 人们通过考古、记忆传说和推断等来了解地球之前的特别漫长的历史。近几年考古学家发现科罗拉多大峡谷最早在1450万年才有的。而人类的历史记载, 最早元谋人是在170万年前才有的。总不到1亿年。也就是说还有59亿年的历史是空白。随着科学的飞速发展, 自然科学领域里的考古研究以及历史的记忆传说的研究, 这个特别漫长的历史, 将给它竖上里程碑, 答案将浮出水面。
我们以地壳的传热力低的自然现象, 来研究地球早期的59亿年历史的空白, 我们可以设想地球诞生时是一个没有温度 (相对) 的冰球。没有空气。靠太阳辐射, 地核吸收;由于地壳传热力低, 便要通过漫长的岁月才开始复苏。漫长的岁月冰雪才开始融化。又经一段漫长的岁月地球才有了温度。每个新起点都要经过漫长的岁月。开始具有汽化功能→生成空气→产生生物→产生动物→温度才持续升高→达到温度高峰。形成锯齿状演变。这个过程约经40—50亿年。地幔的高温汽化了软流层的液性物质, 产生了高压气体, 高压气体的持续膨胀, 引发了囫囵地壳的爆裂, 形成了六大板块 (如图1所示) 。
下面的论述可以证明这一事实。
人类的祖先用许多巧妙的传说向他们的子孙描述了地球的各种自然变化。比如《史书》有天倾西北, 地倾东南的记载。民间有盘古开天辟地的传说, 证明地球的変化。陈香开山救母的传说, 是地壳爆裂的第一反应。结合现代科学家探险考察, 有地下森林、楼层式溶洞、海底宫殿、恐龙化石的发现。这些都证明了地球曾经有过一次非常大的自然变化。再根据后羿射日的故事, 科学敏感来分析这个故事, 不难看出那时的地球就发生过先是高温, 后来又变低了这么一段自然现象。那时人们不但没有科学, 可能连文字都没有。于是为了记载和给孩子们的解释, 塑造了神人“后羿”, 才编了这个故事。但先是高温, 后来又变低了才是不变的事实。
我们结合水的汽化功能和石灰岩通过水流形成溶洞的自然规侓以及对考古的研究。上述的考古和记忆传说证明:地球由于经历了一段很高的温度, 将在囫囵的地壳内 (软流层) 的液性物质汽化为极大的高压气体;引发了一次毁灭性的大地震—地壳爆裂。与此同时释放了极大部分的地能, 地球温度突然变得寒冷, 才进入冰川时代的。不是盘古劈的, 也不是后羿射的, 地下森林是这个时候埋在地下的。地壳爆裂雨水进入石灰岩才形成楼层式溶洞和其它多姿多彩的石花、石盆、石笋等溶洞。恐龙由于身躯庞大没有逃逸的能力而葬身地下。后来又进入冰川时代, 恐龙蛋也因此不能孵出小恐龙而灭绝。从此才有了六大板块。随着板块的分裂, 地能也只能以板块为蓄能区域, 依然日积月累地积蓄地能, 增加球温, 冰川才逐渐消退, 进入温暖的现代。
上诉地球历史演变的因素是地球内部的有机反应。
3 地球是一个有机的球体
《地球十讲》[1]中提到存在的问题:“更重要的是板块运动的动力来源问题。有人提出过不同的假说, 如地球膨胀、万有引力常数的变化, 但都不能成立。讨论最多的是地幔物质的对流。……但目前对地球内部的这两个因数都了解得不够, 因此在理论上也不能得到一个肯定的结论。”
针对《地球十讲》的概述, 我们从以下几个问题分别研究:
3.1 地核
地核是整个地球的核心部分 (主体作用) , 它负责吸收和分化能量的作用 (指挥作用) 。地核这种作用的动力, 就是地核的强大磁场引力在支沛这种功能。这种强大的磁场引力 (简称磁引作用) , 与其它磁场运动大同小异;相同的是吸引作用, 不同的是它的磁场是广义的, 没有局限性;比如地幔、地壳、水、动物、空气、温度、金属、非金属、太阳辐射、万物等等;万有引力可以明确地核的磁引作用。并且具有向地幔转化温度并储存“温度总是由高温向低温传化”的规侓传温的指挥作用。
3.2 地幔
地幔有把地核吸收的温度和与地核之间的高温向低温转化的温度储存在地幔的作用;并遵循“温度总是由高温向低温转化”的规律, 把高温区的温度向低温区转化 (赤道与极地) , 达到地球内部温度基本平衡;并在地壳温度降低后作深部反馈。地幔这种内部温度转化功能是在地壳传热力低, 软流层传热率高的条件下形成的。
3.3 地幔上部的汽化层
地幔上部的软流层, 又叫汽化层。所谓“软流”必是液体或液性物质;而这两种物质都具有独特的蒸发性质, 即由液体蒸发为气体的功能, 又叫汽化功能。气体的热胀冷缩又比其他物质要活跃得多;人们用这种汽化功能形成高压, 发明了蒸汽机;制造了第一辆火车。
地幔的高温使软流层的液性物质蒸发为气体, 形成汽化层;气体长期受高温膨胀, 产生了地能。
3.4 岩石层与地壳
地壳的分裂是随着岩石层的分裂而分裂的, 并且能使地壳稳定、均衡的存在于软流层上, 证明了岩石层是高密度、高强度结构和地壳不可分割的在软流汽化层上的载体。
高密度的岩石层虽然能把地核吸收的能量传递到软流层, 和反馈到地壳。而不能将软流层经地幔高温汽化的气体排出地壳外, 受地核引力的作用, 反而将这种高温汽化的气体压在它的下面;使气体产生了高压, 形成了“庞大的蒸气机械能”, 这种高压气体就是地能 (古人叫盘古) , 也就是说, 是地幔的高温, 汽化了软流层的液性物质产生了地能。
地壳由于“地壳的传热力低”, 随着地核吸收温度和地幔内的反馈温度的往返, 地壳有驿栈式的储温作用。
3.5 板块运动与地震
六大板块形成后, 由岩石层作载体的地壳与地幔汽化层有正, 负压的关系。
(1) 由岩石层作载体的地壳受地核引力的作用, 所产生的压为正压。
(2) 地幔汽化层所负担这个压的压为负压。
(3) 当它们之间这个压 (正压和负压) 成正比时 (比值有待应用研究时以实际情况而定) , 地壳处于静止状态。
以板块为单位的日积月累的高温汽化的高压气体使地能增加, 负压加大, 促使地壳运动。负压越大, 地壳运动愈剧烈, 地震的震级越高。也就是说, 日积月累的高压气体变成了巨大的地能 (盘古) , 升高了负压;负压抬起了地壳, 逃出了地壳的禁锢, 奔向自由的空间。—这就是地震—地能就是震源。设地壳的压 (正压) 为Z。汽化层的负压为B。静止压为ZB。地震为Y。那么地震形成的公式为:ZB↑Z/B时=Y。
下面的论述可以证明地球的有机反应。
3.6 地球与大气温度分布的关系: (核日线的温度分布)
《地球十讲》[1]中关于地球内部的能量和温度分布中指出:“地球内部的能源和温度分布是地球的两个重要特征。它们与地球的起源和发展有着密切关系, 也是各种构造运动和物理、化学过程的主导因素。可惜现代科学对它们的说明还远不能令人满意。问题之所以困难, 是因为有关地球深部的直接资料现在还掌握得太少, 人们不得不借助于有限的间接资料和地下浅层的观测, 在一定的假设下作出理论上的估计, 这样得到的结论常常是不明确的”。
“从岩石一般的放射性元素含量来看, 只能有一小部份热流来源于地球上层一、二百公里的厚度, 其余的来源于更深的地方”。
据《地球、气温考查记录》的变化反应, 地核吸收太阳能量的机制表现有两大特点:一是总体变化和局部变化。二是具有吸收温度和反馈温度两个方面。它的总体变化是地核吸收太阳能的变化。局部变化是地壳内传和反馈温度的内部调节变化。它们的变化相互之间有着密切的联系。以2013年7月13日的记录为例: (3:6:等为时间段。T为8米地表大气温度。F为地表面温度。I、小i、J、K分别为地内0.5、1、3、5米的分层温度。数据显示—C氏度。数傍标记—升降符号。)
它的总体变化表现9:12:15:18:地核吸收太阳辐射进入地表大气。T、F表同时上升5度左右时, 地壳温度分别下降0.3和0.2度。辐射减弱时温度分别下降0.2和0.1度。以‘温度近热源高, 远热源低’的规侓, 地壳温度也应同时升高, 而在这里却恰好相反—下降。这一现象就是地核吸能的总体变化, 原因是由于地壳传热力低, 不能及时将太阳辐射的温度向内传化, 而只能用自身的温度向内转化的温度下降趋势。它的阻滞温度9:F33.5-T31.2=2.3。12:F38.2-T36.6=1.6。15:F36.1-T34.5=1.6。L分别=2.3、1.6、1.6。
而18:21:0:侧是局部变化 (包括3:6:) , 太阳辐射转移后, 进入地壳的温度向下按“温度总是由高温向低温传化”的规侓传温, 使地壳温度自上而下的逐层升高。18:T、F表向I表传温0.5, 21:继续向下分别传温为0.9、0.4、0.4、0.3。0:向下分别传温为0.4、0.2、0.1、0.1。而3:6:又包含两个方面, 一是各层次的温度调节。二是向地表大气反馈, 达到温室效应的目的。它的温度最低区向下转移至5米以下的16度左右, 形成向下的地温梯度。总体趋势是以向内吸收为主体的地温梯度变化。历经6个月后2014年1月13就不同了。
注 (2) 《地球、气温考查记录》本站位于东经104.76度, 北纬30.80度。始建于2013年3月4日。此记录已发地震网。
0:T表下降到2.5, 由J、K表向I、小i表分别反馈0.1, 才维持表面温度4.7。3:T表降到0.4, F、I表同时上升向大气反馈后分别下降1.9和0.1, 这时地壳的深部反馈温度分别到达3:小i、J、K分别上升0.1、0.2、0.3。6:T表下降至-1.7, F表下降至0.8, I表向大气反馈后下降0.2, 小i表反馈后维持原温。地壳的深部反馈, 使J表K表分别上升0.1, 0.3.。9:地核吸收太阳辐射进入地表大气, T、F表同时分别上升2.7、1.6。I表仍然处于向大气反馈和地核吸能下降0.2。小i表维持。J、K表分别向内转化0.2、0.6。
T、F表同时分别上升4.8、7.9。以下各表分别向内转化传温0.3、0.2、0.2、0.1。15:T、F表分别持续上升5.8、8.7。以下各表分别向内转化传温0.4、0.3、0.2、0.1。18:太阳辐射转移, 地壳温度进入局部变化, F表依次向下分别传温0.3、0.1、0.1。K表维持。21:表面温度F向大气反馈和继续向下分别传温为0.4、0.1、0.1后下降4.1。K表维持。其中I表的温升来自外传、内反馈的因素。这是一个冬天里的晴天。虽然地壳温度有向内向下传温的趋势。但任然比昨日分别下降0.4、0.1。K表维持。由于温度持续向大气反馈, 温度最低区上升到地表面和大气, 形成向上的地温梯度。是以反馈为主体的地温梯度变化。它的阻滞温度为12:F10.3-T6.9=3.4。15:F19.0-T12.7=6.3。L分别=3.4、6.3。
从《德阳3240米深井200米深的表层水温》来看, 仍然有内吸和反馈两个方面。如2014年7月11日—18日连续晴天的温度变化可以看出。如表3 (基数20., 数据显示—C氏度, 小数) 。
11日的基准温度随着太阳辐射的向内吸收, 200米深的热辐射减弱, 传热机制随温度梯度逐层改变。本身温度比浅井的变化小许多, 仅在千分位百分位之内。如13日由3:的7803内吸降至15;的7650。辐射转移后, 下传温度使本身温度上升至7732。这种循环往返的规侓, 是地球的有机反应。如11日—14日, 地核的内吸和地壳的传热力低, 下传温度还未到位, 导致本身温度下降3:0.0071。15日—17日上温下传到位, 本身温度3:上升0.0133的波状变化。从2014年1月1日—9月1日上升0.0055.从2007年5月9日—2014年9月1日, 8年上升0.0604, 平均每年上升0.00667。遗憾的是, 3240米深井只有200米深的表层水温记录。这个数据还不足以用来估算地球内部温度。只能说明地核吸能和地球的有机反应。如1月18日向上反馈温度下降至7659。内吸上温下传至7月18日上升到7916。9月1日又逐渐下降至7823进入反馈阶段……。
大气层表和太空的温度数据, 咨询结果只是物理解析, 无有效数据, 只能以公式说明。
资料记载, 核日线的温度分布有三高三低, 即近核温度高, 近地气温高, 大气层表温度高, 它们温度高的特点是向心性增高。原因是与地核的强大引力分不开。结合三低综合研究。它的三低是太空空气稀薄气温低。平流层下气温低, 地表温度低。如图2所示:
注: (3) 《德阳3240米深井200米深的表层水温》本资料由德阳市防震减灾局提供。
地球在太阳系的公转轨道与太阳辐射的垂直与偏角形成了赤道与南北两极的温差关系。
而地球在自转轨道中, 自转的引力产生了‘地球风’—平流层。‘风’是降温的一种行为。所以有近平流层温度低, 远平流层温度高的现象。平流层以上大气层表温度高。是平流层在下降温的负面作用加上平流层对地核吸能的干扰, 使部分辐射不能进入大气层而徘徊在大气层表所致。设大气层表的温度为E。太阳辐射为A。大气层的温度为T。徘徊温度为J。那么它的公式则:
平流层下温度低, 是平流层 (地球风) 在上的降温干扰加‘地核吸能’所致温度向心性增高的表现。形成了上降下吸的两极分化的温度最低区。
近地气温高, 是地壳传热力低干扰了地核吸能的温度向心性增高的主体, 形成部分温度被阻滞在地表大气, 所以近地气温高。设地表面气温为C。进入地壳的温度为N。阻滞温度为L。进入大气的温度为T。那么它的公式为:
地表温度低是由于地壳的传热力低, 向地核传的温度本不是很多, 还必须在大气温度降低后, 遵循“温度在没有外力的情况下, 总是由高温向低温转化”的原理, 向大气反馈温度。形成内吸外反馈的两极分化, 形成温度最低区 (如图2所示。详情可参阅《地球气温考查记录》 (2) ) 。设地核的温度为O。吸收的温度为N。反馈的温度为U。那么它的公式为;O=N60亿年–U60亿年。
4 防止地震
地球的强大引力, 吸收大量的空气, 温度和储存温度, 反馈温度, 形成了大气温室效应的主体, 给人类带来了美好!然而它的这种特殊结构也给人类带来不幸的灾难—地震 (见前述) 。而地震的震源就是地幔软流层汽化的高压气体—地能。根据轻清者可以上浮, 重浊者可以下沉的原理。我们在板块倒‘凹’形的顶端, (即板块水平制高点) 钻上一个或几个直达汽化层的孔, 便能直接把地能—高温汽化的高压气体—震源, 提到我们的眼下、手中。并用金属管装上测温、测压以及其它化学测试仪表。并设多个排气阀门。通过这些仪表, 我们可以随时掌握地球汽化层的气温、气压的指数和震源信息。根据这些指数作准确的地震的预测、预报。调整这些排气阀门, 不让负压超过正压, 把它控制在我们所需要的指数, 地震就不会发生了。让余能为人类服务, 叫地球按我们的意志而存在。
由于我们控制了汽化层的气温、气压, 除了能防止地震外, 也能改善地球温度持续上升, 让地球变得更美好!
5 结束语
宏观研究的含意是宏观地球的全部信息, 运用唯物辩证法对号入座, 来解析自然现象。逻辑推理防止地震。
在本文面市以来, 承蒙各位领导的大力支持, 和四川地震局张永久老师, 中国地震局李世益老师, 以及四川地震杂誌吴江老师的指导, 才有今天的成绩。在此深表谢意!原稿言词粗简不易理解, 在此表示歉意。S
摘要：鉴于地震的予测、予报效果欠佳的前堤, 关键是未能捕获地震前准确的震源信息。我们的思路不得不进行广泛的宏观研究。从历史的、考古的、记忆传说等方面, 彻底弄清地震的种种因素, 从中找到行之有效的措施, 达到防止地震的目的。
关键词：宏观研究,震源信息,预测预报,防止地震
参考文献
基于BP神经网络的地震预测 篇7
1、BP网络及其算法[2]
BP网络是典型的前馈网络, 包括输入层、中间层和输出层。上下层之间实现全连接, 而每层神经元之间无连接。网络中每一层权值都可以通过学习来调整, 网络的基本处理单元 (输入单元除外) 为非线性输入与输出关系。BP网络的学习过程包括输出计算和反向误差传播两部分。当给定网络的一个输入模式, 它由输入层单元传到隐含单元, 经隐层单元逐层处理后再送到输出单元, 由输出层单元产生输出模式, 该过程称为前向传播。如果输出响应与期望输出模式的误差不在要求的范围内, 则转入误差反向传播。当误差值反向逐层传送, 并修正各层的连接权值。对于一组给定的样本, 重复输出计算和误差反向传播过程, 直到训练模式都满足要求, 网络训练完成。
设输入层有n个神经元。有两个隐含层, 分别有k1, k2个神经元。输出层有m个神经元。神经元的激活函数采用sigmoid函数。具体的学习算法如下:
(1) 计算网络的实际输出。对于每个输入模式X=x1, x2, ..., xn, 计算网络的实际输出:Y=y1, y2, …, yn。
(2) 计算误差。对于训练样本的第P个样本, 设期望的输出为T= (tp1, tp2, …, tpm) 。定义误差函数:。对于训练集合中的所有样本, 其总误差为:。
(3) 权值的调整。利用梯度下降法求误差函数的极小值, ωij的更新量△ωij由下式表示:。其中η为学习速率。
2、神经网络预测控制
控制结构具有预测控制的4种要素, 即模型预测、反馈校正、参考输入轨迹和滚动优化。
1) 模型预测在预测控制算法中, 需要一个描述被控对象动态特性的对象模型, 该模型能够根据对象过去和未来的输入输出信息来预测系统未来的输出状态。由于一个具有三层结构的前向神经网络能够以任意精度逼近任意连续函数和非连续函数, 且具有不用建立实际系统的辩识格式、可对本质非线性系统建模以及收敛速度不依赖于实际系统的维数而仅与网络结构和学习算法有关等特点, 因而适合被用来在预测控制中对被控对象的建模[3]。
模型预测模块NNP可用式 (1) 表示
式中, y和u分别表示被控对象的输出值和控制量;n, m分别为其阶数。
在k时刻超前d步的神经网络预测模型用式 (2) 表示。
在ym (k+d) 的计算中, 设NNP的网络权值不变, 且只考虑在k时刻改变控制量u的大小, 在以后的d步, 控制量维持不变, 即
另外, 由于在y (k+d-1) , …, y (k+d-n) 时刻, 无法测得y (k+d-1) , …, y (k+d-n) 所以使用神经网络模型预测值ym (k+d-1) , …, ym (k+d-n) 来近似代替相应对象输出值[4]。
2) 反馈校正在实际对象中, 时变、非线性以及各种随机干扰是不可避免的, 因此预测模型的输出不可能与实际对象的完全一致, 这就要求通过反馈来对预测模型进行修正。在神经网络预测控制算法中, 每一步都要检测实际输出, 并与模型输出加以比较以构成误差信息, 然后以此误差信息, 对神经网络模型进行学习和修正。这一过程可以在线进行, 也可以离线进行。为满足控制系统实时性的要求, 通常采用在线学习和修正。设实际对象输出与模型输出之间的误差用式 (4) 表示:
即得到反馈校正后模型的预测输出为
式中, h为误差修正系数。
3) 参考轨迹为使系统的输出y (k) 沿着一条事先规定的曲线逐渐到达设定值ry, 这条指定的曲线称为参考轨迹yr。设参考轨迹用式 (6) 表示:
采用这样的参考轨迹, 可以减小过量的控制作用, 使系统的输出能平滑地到达设定值。可以看出, 如果ar的值越大, 则系统柔性越好, 鲁棒性越强, 但控制的快速性却变差。因此, 在预测控制系统的设计中, ar是一个很重要的参数, 它对闭环系统的动态特性和鲁棒性将起很重要的作用。
4) 滚动优化计算预测控制算法的优化计算是建立在上述预测模型的基础上, 它要求控制的每一步都向未来有限步提出优化要求以达到最优控制的目的。其优化性能指标是随着时间的推移而变化的滚动式优化。最常用的是在优化点上取参考轨迹和过程预测输出的误差平方和最小化。其最小化的标准形式为
式中, yr (k+i) 是k+i时刻参考轨迹的输出, yp (k+i) 是k+i时刻过程的输出预测。
由式 (7) 计算优化控制律时需要使用多个未来预测值, 即所谓的多值预测控制算法, 它的计算是一个很复杂的过程。
3、应用实例
以我国西南某地震常发地区的地震资料作为样本来源, 实现基于BP神经网络的地震预测。根据这些地震资料, 提取出7个预报因子和实际发生的震级M作为输入和目标向量。预报因子为:半年内M≥3的地震累计频率;半年内能量释放积累值;b值;异常地震群个数;地震条带个数;是否处于活动期内;相关地震区地震震级。
本文采用单隐层的BP网络进行地震预测。由于输入样本为7维的输入向量, 因此, 输入层一共有7个神经元, 中间层先设定有15个神经元。网络只有一个输出数据, 则输出层只有1个神经元。因此, 网络应该为7×15×1的结构。按照BP网络的一般设计原则, 中间层神经元的传递函数为S型正切函数。由于输出已被归一化到区间[0, 1]中, 因此, 输出层神经元的传递函数可以设定为S型对数函数。训练后得到的训练结果如图1所示。可见经过250次训练后, 网络的目标误差达到要求。
网络训练结束后, 还必须利用另外一组地震数据对其进行测试, 输出结果经过反归一化处理后得到预报震级, 和实际震级相比较可得到网络的预测误差。网络的预报误差比较小, 因此, 性能可以满足实际应用的要求。
接下来将网络中间层数目设置为10和2 0, 并分别进行训练和仿真, 得到预报误差曲线如图2所示。由图2可见, 中间层神经元个数为15 (‘+’表示) 时, 网络的预测性能最好。所以, 中间层神经元个数的增加, 虽然可以提高网络的映射精度, 但并不意味着一定就会提高网络的性能。因此, 在设计B P网络时, 不能无限制的增加中间层神经元的个数。
4、结论
本文主要论述了BP神经网络的结构与算法, 并论述了神经网络预测控制的几个基本要素, 由于神经网络在对未知对象模型可以进行预测和构造, 本文将BP神经网络用于地震预测, 试验结果表明, 神经网络能够满足预测控制实际应用的要求。
参考文献
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[3]单波, 徐燕等.预测控制算法及其在倒立摆中的应用[J].华北电力大学学报.2001, 28 (2) :46-51.
大型地震应急物资需求预测方法研究 篇8
中国位于全球两大地震带———欧亚地震带和环太平洋地震带之间,地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震灾严重的国家。1970年至2007年年底,在这不足40年的时间里,中国(含边界附近)发生5.0级以上的地震已达4500余次。地震灾害的频发,给国家造成了巨大的人员伤亡和财产损失。地震发生后,为及时展开救援工作,挽救受灾人民生命,第一时间将救灾物资运抵受灾点至关重要。一场大型地震发生后,重灾区内由于大面积的基础设施遭到严重破坏,通讯几乎中断,我们很难迅速收集到灾区人民所需救援物资的准确信息。各种物资应该供应多少成为了一个盲区,这给有效展开应急物资的配送工作带来了很大的障碍。
目前,国内外学者对于应急物资配送系统的研究,大多数集中在车辆调度和路径选择问题上,而这些都是基于受灾点所需应急物资数量已知的前提下进行的。实践中,地震灾害应急物资的需求预测仍以专家经验判断为主,尚没有成熟的方法[1]。针对地震灾害应急物资需求预测方法的不足,本文首先利用BP神经网络算法对灾区人员伤亡数量进行预测,然后结合库存管理相关理论知识对受灾人民应急物资需求量进行估算,以期为地震发生后应急物资的筹措和配送决策提供参考。
1 前提假设
对于抗震救灾而言,地震发生后的72小时是最佳的救援时间,因此,满足这段时间内受灾人民对于应急物资的需求,显得尤为重要[2]。赈灾物资可大致分为饮食、医疗用品、御寒物资、机械设备、燃油等几大类[3]。本文主要对灾区人民在灾后72小时内所需饮食类、医疗用品类和御寒物品类中与人口数量相关的应急物资的需求量进行估算。
在地震发生初期,食物供给的主要目的是满足受灾人民的温饱需求,由于方便食品是最快捷有效的维持生命的食物,所以供给的食物以方便面、饼干、面包、水及饮料等方便食品为主[4]。我们假设方便食品的需求量与灾区存活者人数呈线性关系。
御寒物品类中的棉被、帐篷等应急物资对于保障灾区人民的生命安全也非常重要,我们假设此类物资的需求量和存活者的人数也高度相关。
地震发生后伤者救助是最重要的问题,因此医疗用品类物资的供给刻不容缓。地震中引起人员伤亡的主要原因是建筑物倒塌导致的人体被挤压,对于此类受伤者,消炎药、消毒药以及血浆制品等一些基础药品的保障是必需的,我们假设这些基础性药品的需求量与地震中受伤人数密切相关。
本文构造的方法以地理信息数据库和人口状况数据库为基础。当地震发生后,受灾地区的人口数量、面积等信息能够从这两个数据库中获取。目前,国家以及各地政府基本上都已具备此类数据库。
2 地震灾害人员伤亡预测
在一次大型地震中,造成人员伤亡的因素错综复杂,这些因素之间存在着非线性性、随机性、离散性和不确定性,所以要对伤亡人员数量的确切预测是很困难的[5]。BP神经网络能够在不需要任何先验公式的前提下,根据已有数据获得其内在规律,具有良好的自学习、自适应、联想记忆、并行处理和非线性转换能力,适用于解决因果关系复杂的给确定性推理、判断、识别和分类问题。因此,本文尝试采用BP神经网络算法对灾区的人员受伤数量和人员死亡数量进行预测。
2.1 BP神经网络结构设计
本文采用的BP神经网络为三层,即输入层、隐含层和输出层,如图1所示。
2.1.1 确定输入层神经元地震中的人员伤亡情况取决于多方面的因素,如地震的震级、发生地点、发生时刻(白天还是夜间)、震源深度、地震类型、地表或断层的破裂规模、城市对地震的设防程度、建筑物的质量、场地条件、地震诱发的次生灾害种类和规模、地震预报的水平以及人类防灾意识的高低等。
本文旨在为地震应急救援中物资的筹集和调度提供快速决策的依据,所以建立的预测方法中所需的数据资料要能够方便快捷获取。
经过多方面综合考虑,本文选取了地震发生时间、震级、震中烈度、抗震设防烈度、人口密度、地震预报水平6个参数作为影响地震伤亡人数的指标,各参数具体内容如下。
(1)地震发生时间:从历史统计数据来看,地震发生在夜间还是白天对人员伤亡的影响是很大的。在夜间,大部分人都在室内处于睡眠状态,此时发生地震,建筑物的瞬间倒塌不利于人们短时间内反应逃生,因而会大大增加人员伤亡的可能性[6]。本文中,将白天标记为1,夜间标记为2。(2)震级:所谓震级,是划分震源释放能量大小的等级。震级越大,说明震源释放能量越大,人员伤亡的可能性也越大。(3)震中烈度:在同一次地震中,对不同的地方造成的破坏是不一样的。科学家们制定了地震烈度表,将地震烈度划分为12度,来衡量地震对某地区地面和建筑物影响和破坏的程度。本文以震中烈度作为衡量灾区遭受地震破坏和影响程度的指标之一。(4)抗震设防烈度:由于造成人员伤亡的最主要原因是房屋等建筑物的倒塌和破坏,所以一个地区的建筑物是否采取了合理的抗震设计和抗震措施与人员伤亡的严重程度也密切相关[7]。本文所搜集到的历史地震信息中的设防烈度是通过查阅国家在不同年代颁发的建筑抗震设计规范而得。(5)人口密度:从历史统计数据可以看出,发生在人口密集区的地震伤亡大,发生在无人区、海域或人烟稀少区的地震伤亡少,因此,人口密度与地震灾害人员伤亡有一定程度的关系[6]。由于一般情况下,当地震烈度达VI度以上时,房屋才会倒塌,故本文中的人口密度是地震烈度VI度及以上地区的人口数量与面积之比。(6)地震预报水平:如果能够对地震的发生时间、地点以及强度作出准确的预报,可以在很大程度上减轻地震灾害,减少人员伤亡。本文将地震预报水平划分成3级,3级表示地震预报准确;2级表示有预报,但存在偏差;0级表示没有预报。
输入层神经元应与选取的预测指标相对应,因此,输入层神经元确定为6个。
2.1.2 确定输出层神经元本文选用人员死亡率和人员受伤率作为网络的输出,因此,输出层神经元为2个。
2.1.3 确定隐含层神经元本文采用试算法确定隐层神经元的个数,即通过选用不同的神经元个数进行学习,观察误差值,直到误差达到要求值。经计算,确定隐含层神经元为5个。
2.1.4 确定各层的传递函数第一层的传递函数选用TANSIG函数,第二层的传递函数选用PURELINE函数。
2.2 样本集选取与处理
本文选取了自1970年以来中国发生的16次大型地震作为样本[8,9,10,11,12],具体信息如表1所示。
注释:表中各序号对应的地震是:1.云南通海(1970.01.05);2.四川炉霍(1973.02.06);3.云南大关(1974.05.11);4.辽宁海城(1975.2.4);5.云南龙陵(1976.5.29);6.河北唐山(1976.07.28);7.云南普洱(1979.3.15);8.四川小金(1989.09.22);9.云南丽江(1996.2.3);10.内蒙古包头西(1996.05.03);11.新疆皮山(1998.5.29);12.云南姚安(2000.01.15);13.江西九江、瑞昌间(2005.11.26);14.云南宁洱(2007.06.03);15.四川汶川(2008.05.12);16.青海玉树(2010.04.14).
由于样本集中各指标的量纲不同,在进行网络训练之前,需要对表1中的数据进行归一化处理。本文通过公式(1)将各数据值转化为无量纲[0,1]值。
其中,Xij表示表1中第i行、第j列(不含序号列)的数据值(i=1,2,…16)(j=1,2,…8);minXj指表1中第j列数据中的最小值;maxXj指表1中第j列数据中的最大值,则表示转化后的无量纲值。
此外,为避免各指标间具有相关关系,本文利用主成分析法对经过归一化处理后的数据样本进行了再处理。
2.3 基于MATLAB的BP神经网络训练
MATLAB是一款适合多学科、具有多种工作平台的高性能大型编程软件,它集算法开发、数据分析和数据可视化等诸多强大功能于一个视窗环境中。本文利用MATLAB R2010a软件对构建的BP神经网络进行训练。
首先,设置神经网络训练参数如下:最大迭代次数为2500,学习率为0.01,动量常数为0.9,期望误差为0.001。
本文选取16个样本集中的1-4,6-9,11-14,16作为训练样本,5,10,15作为检验样本,验证网络模型的适用性。
在MATLAB命令窗口中将样本处理、BP网络构建、参数设置、数据输入等过程进行编程,然后对程序命令运行。当网络迭代次数到100次时,误差达到0.000986,窗口显示“performance goal met”,即网络训练满足要求。
2.4 网络检验取样本集中的5,10,15作为检验样本,进行编程,输入MATLAB命令窗口并运行。
网络输出结果为[0.7082 0.0161 0.6702 17.7598 0.27033.5817]
样本实际结果为[0.7129 0.0154 0.6622 17.7653 0.26793.5832]
网络输出结果与实际输出基本一致,因此,此网络算法适用于预测地震灾害人员伤亡人数。
3 应急物资需求量估算
地震发生后,应急物资救援中心在向灾区供应物资时存在着很多的不确定性因素,如发生余震致使交通通道受堵,应急物资不能按时到达灾区;或在物资运抵灾区途中,由于灾区次生灾害的发生,使受灾人民对某种物资需求大增等。因此,本文在考虑受灾人民对某种物资需求时,借助了商业物流中的安全库存概念,以防不时之需。其次,震灾后应急物资的供应具有弱经济型,其核心目标是灾害损失最小化。汶川大地震发生后,国家领导人提出“不惜任何代价抢先救人”的抗震救灾方针,调动所有力量支援灾区。为充分满足灾区人民的需求,我们在对灾区人民的需求进行分析时,提前期即连续向灾区供给物资的间隔期取其最上限,标记为[13]。
记地震发生时的时刻为0,由此开始以小时为单位计时,标记为t(t=0,1,2,…);以k表示某种应急物资,如方便面、帐篷等;
在式(2)中,X(t)表示时刻t灾区的死亡人数,δ表示灾区总人口,那么通过计算,可以得到时刻t灾区的存活者人数S(t);
在式(3)中,P(t)表示时刻t灾区的受伤者人数;ak表示每位灾民每小时对应急物资k的平均需求量;∂表示灾区应急物资的缺货率,则1-∂表示应急物资供给的满足率,即对灾区人民需求的满足程度,Z1-∂指在服务水平为1-∂的情况下所对应的服务水平系数,可以通过查询正态分布表获取;σDK(t)表示截止到时刻t,灾区对应急物资k每小时需求的标准差,计算公式参见式(4)。Bk表示为灾区设置的物资k的缓冲库存量;AK(t-ε)表示在时间t-ε内物资k已经运抵灾区的数量。通过式(3)的计算,可以估算出某时段内灾区对应急物资k的需求量Dk(t)。
在式(4)中,D-k(t)表示时刻t之前,灾区对救援物资k每小时需求量的平均值。
4 算例分析
本文利用构建的模型,对2008年5月12日14时28分发生在四川省汶川县的8.0级大地震中的极重受灾县四川省北川县的应急物资需求进行分析。
4.1 数据收集
地震发生时,北川县的地震烈度达11度,经统计最终死亡人数为8605人,受伤人数为9693人。
通过地理数据信息库和人口数据信息库的查询,可得知北川县国土面积为2867.83平方公里;2007年底,北川县总人口为16万人,则人口密度约为56人/km2。5.12大地震,对于北川县各指标参数如表2所示。
4.2 预测地震伤亡人数
将表2中数据转化为BP神经网络输入数据,即[2,8,0,11,7,56,0]输入构造的BP神经网络,通过MATLAB软件运行,数据输出为人员死亡率5.3781%,即预测地震死亡人数X(0)=160000×5.3815%=8610(人);人员受伤率为6.0581%,即预测地震受伤人数P(0)=160000×6.0602%=9696(人),和实际统计数据相差无几。
4.3 估算各类物资需求量
在估算各类物资需求量的时候,本文分别选取了饮食类中的瓶装水、压缩饼干,御寒物资类中的帐篷和医疗药品类中的消炎药为例。
公式中相关参数设置如表3所示。
表3中,1表示瓶装水,2表示压缩饼干,3表示帐篷,4表示消炎药。由于消炎药有很多种,对于各种消炎药品,每位受伤者每时需服用的剂量是不同的,本文设置的参数a4为一个大概的值。实际中,应针对需求的各种药品,设置相应的值,可估算出不同药品的需求量。本文设定应急物资的满足率为95%,提前期上限为6小时。已知δ=160000,由式(2)可得S(0)=δ-X(0)=151390(人)
由于在初始时刻,σDK(0)=0,所以,由式(3)可得
通过估算,在“5.12汶川地震”发生后,救灾中心在第一个时段内可向四川省北川县受灾人民配送瓶装水约145334400毫升、压缩饼干45417000克、帐篷约378475顶以及消炎药约72667200毫克。
随着时间的推移,灾区人民的伤亡信息和物资需求信息的共享程度也会不断增加。在以后的各时间段内,救灾中心应该根据受灾人民的需求对供应物资的种类和数量进行调整。当第一批应急物资运抵灾区后,尽量对当地灾民的伤亡和需求进行搜集和统计,结合公式(2)、(3)、(4)和(5),为第二个时间段内向灾区人民配送多少应急物资提供参考。
5 结束语
针对大型地震发生初期灾区应急物资需求信息难以获取的问题,本文利用BP神经网络算法以及库存管理知识等,对灾区人民应急物资需求量进行预测。同时,将该方法运用于“5.12汶川地震”中的北川县,验证了方法的有效性,为震灾后灾区应急物资的需求预测提供了一种有效的预测思路。
摘要：大型地震给社会造成了重大的人员伤亡和财产损失,灾后应急物资的及时供应对挽救生命至关重要,而应急物资需求预测是供应的前提。本文利用BP神经网络算法对灾后人员伤亡人数进行预测,然后结合库存管理知识估算灾区应急物资的需求量,以期为灾后应急物资的筹措和配送决策提供参考。最后,运用该方法对“5.12汶川地震”中的极重灾区北川县的应急物资需求进行了估算。
地震属性分析预测火成岩分布研究 篇9
火成岩侵入到煤系地层中, 使地层结构变得极为复杂, 影响了煤矿的开采与井巷布置。比如, 在毛郢孜煤矿, 火成岩及天然焦主要以岩床状赋存于煤层上部, 成为煤层直接顶板, 局部呈岩瘤及岩脉等不规则形态侵入到煤层中间, 使煤层变薄不可采。同时, 在可采区域内, 由于火成岩的侵蚀作用, 煤层赋存极不稳定, 煤层变异系数大, 煤层厚度大多在0～3.9 m, 局部煤厚达6 m以上, 给回采时的顶板控制带来困难[1]。
为了进行高产高效安全开采, 人们采用了许多物探手段进行火成岩的分布探查, 取得了一定的成果。比如, 采用地震测井约束反演的方法, 提高了反演分辨率, 对火成岩与煤系地层的薄层分布信息进行预测[2];利用声波曲线和自然伽玛对火成岩的响应较为明显的特点, 通过曲线重构技术, 获取声波和自然伽玛曲线, 进而对火成岩的分布进行预测[3];根据火成岩与其他岩性的电性差异, 采用电磁波坑道透视对工作面内的火成岩分布进行预测[4];地震资料探测地层的形态具有优势, 重磁电方法探测火成岩物性方面具有优势, 通过把两者的优势结合起来, 综合预测火成岩的分布, 效果良好[5]。
本次的火成岩预测以河南永城车集矿区为例, 该矿主采二2煤层, 含煤地层受到了火成岩的侵入, 使煤层的赋存极为复杂, 局部地区的火成岩还可能形成导水通道, 给煤矿的安全生产造成极大的干扰。勘探区内钻孔和测井资料在二2煤层底板约20 m处截止, 深部资料缺乏。通过井下钻孔, 井下物探了解火成岩的侵入情况, 从而获取整个矿区内的L8灰岩富水信息及规律。根据地质资料, 分析勘探区内火成岩的侵入方式, 并通过正演模拟, 观察未受侵入地层和侵入地层的反射波特征, 以此为依据对火成岩的分布进行预测。
1 火成岩的侵入特征
永夏煤田岩浆活动比较频繁, 其中燕山期的火成岩分布广泛。岩石的种类:辉长岩—辉绿岩类、闪长岩—闪长玢岩类、花岗岩—花岗斑岩类, 一般以岩株、岩床、岩脉和岩瘤等浅成相出现。
勘探资料表明, 勘探区内的岩浆侵入受构造控制明显, 规模较大的岩株沿背斜构造轴部分布;而背斜两翼的火成岩呈岩脉和岩床出现, 两者具有共生关系。火成岩是在张性深大断裂的条件下形成的, 当断裂切割硅铝层时, 应力降低, 硅铝熔化而沿裂隙入侵, 当断裂切割硅镁层时, 应力降低, 硅镁熔化而沿裂断入侵形成基岩。
在车集矿勘探区内及邻近区共收集75个钻孔资料, 通过分析, 测区东北角、西南角附近及区内都有辉绿岩侵入 (如钻孔627、1027、1306、1629、1708、1804、1806、1816、1817、1901、1903等) , 在本测区内有4个孔见到辉绿岩, 其厚度在0.5～10 m, 侵入方式以顺层侵入二2煤为主, 可以作为煤层的夹层或顶底板, 火成岩的侵入对二2、三undefined煤都有影响。
2 火成岩侵入对反射波的影响——解释依据
在勘探区内的1306孔, 根据钻孔测井解释成果, 在三undefined煤的顶板存在一个薄层辉绿岩, 是火成岩侵入煤层顶板的结果。在相应的地震剖面上, 通过对比过1306孔、未过1306孔的地震波特征, 能明显看到当地震波过1306孔时, 三undefined煤对应的煤层反射波变弱, 其原因就是:火成岩在测井曲线上表现为高视电阻率、低伽玛伽玛值, 而煤层表现为高视电阻率、高伽玛伽玛值。由此可见, 辉绿岩与煤层物性正好相反。由于煤田的钻孔资料缺乏声波和密度曲线, 因此合成记录可以以伽玛伽玛曲线为基础生成[6,7,8,9], 低伽玛伽玛值对应低密度和低速度, 高伽玛伽玛值对应高密度和高速度。地震波垂直入射时, 火成岩作为顶板, 其顶界面产生正极性的地震波;而在煤层的顶板, 产生负极性的地震波。在四分之一波长的范围内, 由于正负极性相互干涉相消, 使得地震波的能量变弱, 从而产生弱反射。
在勘探区内的627、1629两孔中, 627孔的二2、三22煤的底板都存在火成岩的侵入;在1629孔, 则是在二2煤的底板存在火成岩的侵入。通过对比受到侵入和未受侵入两个位置的地震波响应情况, 能明显看到, 受到侵入位置的地震波为复合波, 并且反射波同相轴的间距增大, 其中, 复合波是地震波能量变弱, 弱反射的反应;而未受侵入的煤层底板, 反射波为一个单波谷。这种响应的区别, 与前面分析的原因是一致的。但是, 能看到煤层反射波没有受到影响, 这是由于火成岩侵入的是煤层底板, 因此, 对煤层位置的反射波一般不构成影响, 煤层反射波仍然是正常的。
1817孔和1826孔的钻孔资料表明, 火成岩侵入到煤层中间, 煤层主要是焦煤, 火成岩作为夹矸层存在。对应位置的地震剖面表明, 这种情况下的煤层反射波是一个明显的弱反射。
根据上述已有钻孔资料和地震反射资料, 火成岩侵入到煤层顶板、底板、煤层中间, 见图1, 其响应特征主要是反射波变弱。
地球物理基础:火成岩与煤层物性正好相反, 地震反射特征应相反, 所以当火成岩在煤层中间或作为顶板或在顶板附近时会有减弱地震反射强度的作用。火成岩侵入到煤层或顶底板后, 煤层变焦或被侵蚀变成无煤带, 引起的地震反射系数也有差异。作为煤层直接顶底板时, 煤层反射波强度变弱;作为煤层间接顶底板时, 煤层变焦, 反射波基本正常, 但反射同相轴间距增大;侵入煤层中间时, 根据侵入岩床厚度不同煤层反射强度由弱到消失。
根据上述, 对二2煤的反射波同相轴进行了追踪, 并验证层位进行振幅属性的提取。如图2—3所示, 在辉绿岩的侵入位置, 能明显看到地震反射波出现轻微扭转和弱振幅的情况。通过对火成岩位置的地震切片分析发现, 火成岩在顺层地震反射强度平面上, 呈现为不规则的弱反射带或空白带。因此, 可以通过提取地震属性来解释火成岩侵入范围。
3 解释成果
利用剖面和平面相结合的方法, 由已知到未知来解释辉绿岩影响区。根据以上对钻孔资料研究和追踪二2煤所对应的T3波, 并提取瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位等属性, 通过已知钻孔进行标定可知, 地震波的振幅值与辉绿岩侵入具有一定的对应关系, 经过与钻孔和巷道资料校验, 部分弱反射区或无反射区与火成岩侵入及煤层构造有关, 据此对全区辉绿岩的范围进行了解释, 依据火成岩侵入引起的地震特征圈定了火成岩的分布范围, 见图4。
经过综合分析, 辉绿岩侵入范围在勘探区内有如下的特征:在整个勘探区内, 煤层埋藏较深的区域, 火成岩的分布要多于浅部, 在深部主要为片状分布, 在浅部主要是带状分布, 整个勘探区域的分布在位置上基本和断层都有关系, 这表明火成岩的侵入主要是从断裂带开始的。火成岩类似于流体, 在浅的部位 (也就是煤层埋藏较深的部位) 容易聚集, 在高的部位 (也就是煤层埋藏较浅的部位) 则较少;本区火成岩侵入对煤层及其顶底板都有影响, 侵入位置多样, 大的影响带与大断层有关。
值得注意的是, 由于地震属性异常有多解性, 所以, 个别解释的火成岩侵蚀区可能为煤层变薄或无煤区。
4 结论
1) 火成岩在采区内的侵入方式主要有:一是侵入到煤层的顶底板, 二是侵入到煤层间。火成岩侵入到煤层或顶底板后, 煤层变焦或被侵蚀变成无煤带。
2) 火成岩侵入到岩层中, 改变了地下地层的反射波特征, 引起的地震反射系数也有差异。作为煤层直接顶底板时, 煤层反射波强度变弱;作为煤层间接顶底板时, 煤层变焦, 反射波基本正常, 但反射同相轴间距增大;侵入煤层中间时, 根据侵入岩床厚度不同煤层反射波由弱到消失。
3) 在顺层地震反射强度平面上, 呈现为不规则的弱反射带或空白带。辉绿岩顶界面与其他岩石之间可以形成较强的反射。
基于上述的结论推断, 可以通过提取地震属性来解释火成岩侵入范围。
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预测地震的新法宝 篇10
GPS全称Global Positioning System，译为全球卫星定位系统，主要在精确定时、工程施工、勘探测绘、导航、定位及授时等方面发挥作用。同时GPS也是我们个人旅游和野外探险的好帮手。最近，有日本的学者提出GPS具有另一大功用——预测地震。
来自日本北海道大学的北岛康介教授在接受英国BBC记者采访时表示,他相信自己已经找到了预测地震的新方法。北岛康介教授通过测量大气层上部的TEC值（Total Electron Content, 电子总含量）来分析GPS的信号。当他在测定和分析2011年日本东北部大地震之后的TEC值时偶然发现了在地震发生前的40分钟，TEC值已经受到了声波的干扰。于是，北岛康介教授以TEC值作为y轴，时间作为X轴建立直角坐标系，以2011年日本东北部的大地震时间作为分界线，如果没有地震发生，TEC值与时间所组成的函数关系图像是一段类似于抛物线的平滑曲线，但地震发生后，曲线变为折线，并且在地震发生前的40分钟就已经出现了这样的变化。北岛康介教授在回顾了相应的GPS记录后发现其他大地震也存在这样的现象，因此他认为这可能是预测大地震来临的一项重大突破。
通过GPS提前预测大地震的来临能够挽救许多无辜者的宝贵生命，相信随着科学技术的发展，类似去年发生在日本的大地震造成大量人员和财产的损失的悲剧就不再会重演。
韩俊杰/编译
内容来源：BBC Science& Environment由小编花开半夏凉城空整理的文章地震预测（精选十篇）分享结束了，希望给你学习生活工作带来帮助。
