基于加卸载响应比(LURR)方法, 以地震目录为研究资料, 分析了2015—2023年南北地震带北段五次M_S≥5.5地震(含三次M_S≥6地震)前的LURR异常特征。 结果显示, 所有震例前均在震中300 km范围内检测到LURR异常, 地震发生与异常峰值存在5～20个月的滞后关系。 对2015年内蒙古阿拉善左旗M_S5.8地震和2016年青海门源M_S6.4地震, 通过量纲分析考虑孕震区的能量积累与释放过程, 从正向预测的角度, 量化了发震震级和时间, 优化了发震位置。 这表明LURR方法在复杂构造区的中期地震预测中具有较好的适用性。 研究结果为理解区域地震孕育机制和危险性评估提供了新的参考。

基于1970—2024年云南地震序列目录, 本文筛选出40组前震-主震型和震群型地震序列(占全部5级以上序列的1/3), 探讨其空间分布特征及首次显著地震与首次目标地震的时间和强度关联特征。 结果表明: ① 前震-主震型和震群型地震序列主要分布于滇西南和小滇西—滇西北地区, 而滇东南地区无此类地震序列分布, 7级以上震例集中在小滇西—滇西南; ② 67.5%的首次目标地震发生于首次显著地震后10 d内, 其中24 h内发震比例达37.5%, 滇中、 滇西北10 d内发生首次目标地震的概率超70%; ③ 震级变化以跨档升级和同等起伏为主, 小滇西无跨震级档降级震例且跨震级档升级占比高, 滇中、 滇东北地区以同等起伏为主。 显著地震后原震区10 d内发生更大或同等地震的风险需重点关注, 研究结果可为云南震后应急的震情研判提供统计依据。

2022年1月8日1时45分, 青海省海北州门源县发生M_S6.9地震, 针对38个地震台站的地震波形数据, 对震前6天的超低频地震(Very-Low-Frequency Earthquake, VLFE)事件进行识别与定位。 研究采用波形包络和短时傅里叶变换技术, 并利用包络互相关方法对检测到的超低频地震进行定位。 结合时间序列变化分析超低频地震的空间演化特征。 研究结果表明, 门源地震前3天共识别出12次超低频地震, 均与发震断层活动有关; 其中主震前最后一次VLFE12震级最大(M2.34), 距主震震中仅55 km, 应与主震密切相关。 对比天然小震, 超低频地震更接近发震断层, 超低频地震事件可以补充小地震数据分析的不足, 深入研究超低频事件与发震断层的关联特征, 对判断主断裂震前活动性和未来震中位置具有重要作用。

当构造应力增强时, 地壳介质衰减系数变小以及波阻抗差异产生的聚焦效应会使扰动面波的振幅出现放大现象。 因此, 可以通过观测扰动面波振幅的时变特征识别潜在的孕震区。 本文使用中国东北地区2016—2019年VP型倾斜仪观测数据计算中国周边海域地震的扰动面波幅值, 通过构建震级-幅值拟合曲线获取归一化幅值, 根据研究区统计规律设定异常判别标准, 进而开展高值异常与东北地区4级以上地震之间的时间相关性分析, 结果表明扰动面波归一化幅值异常与东北地区地震存在显著的短期对应关系。 以2018年吉林松原M5.7地震为例, 开展空间相关性分析, 发现震中附近扰动面波幅值存在由弱逐渐转强的过程, 认为扰动面波幅值指标对中强地震的时间和地点具有一定的指示意义, 尤其在中国东北、 西南、 西北等构造应力场以挤压为主的地区, 扰动面波幅值指标具备较好的应用前景。

利用遥感射出长波辐射(Outgoing Longwave Radiation, OLR)数据, 以2023年12月18日甘肃临夏州积石山县(35.70°N, 102.79°E) M_S6.2地震为例, 从大范围(17°N～55°N, 73°E～135°E)、 长时序(震前、 发震、 震后)对OLR日变表征进行了追溯分析。 结果显示: ① 研究区潮汐自2023年11月10日至2024年1月8日经历了高峰—低谷—高峰4个连续变化周期(A、 B、 C和D), 地震仅发生在C周期的低谷相位附近。 而依据潮汐4个周期同步观测的中国陆区OLR日变化显示, 也仅在C周期内, 伴随潮汐自高点向低点变化, 震中区域同步出现一个沿北东向延伸的孤立而显著的OLR异常变化区域。 该异常区的时间演化经历“微增强—增强—微衰减—增强—平静”的过程, 与岩石在应力作用下经历“微破裂—破裂—闭锁—加速破裂—破裂”过程中各阶段红外辐射的时空演化特征吻合。 ② 所识别的异常区均围绕震中分布, 时间上经历从研究区的OLR异常出现增强后, 在短临跟踪的A、 B周期恢复平静, C周期出现连续增强, 随后于15—17日短暂衰退, 18日再次增强后发生地震, 震后异常逐渐衰减并趋于平静的波动过程; 在空间上, 跟踪获得的OLR异常区呈条带状分布。 这种OLR时空动态差异, 不仅是不同阶段的地震构造应力状态的“热”像表征, 同时也表明地震孕育是一个动态发展过程, 坚持长、 中、 短、 临相结合的遥感监测与预测方法, 对提升地震时空预测能力具有重要意义。

利用中国静止卫星热红外亮温数据, 通过小波分析及相对功率谱方法研究2012年7月20日高邮MS 4.9地震、 2023年8月6日平原M_S5.5地震、 2024年9月18日肥东MS 4.7地震共三次华东中强震前后的热辐射情况, 获取不同频率段时空演化图及显著变化区域的相对功率谱时序曲线。 研究发现三次地震前均有热红外亮温异常现象出现, 异常辐射区沿震中附近断裂逐步发展变化, 走势一致, 且由远及近逐渐接近震中。 异常期间相对功率谱幅值大于4且持续至少20天左右, 远超本年度其他时间的幅值, 最大值和震级成正比。 地震基本发生在异常出现之后的1个月左右。 但特征周期长度同地震并无明显的对应关系。

温泉水化离子监测是一种可以提供地震短临前兆异常信息的方法。 通过对青海西部构造活动频繁断裂带上艾肯泉和大柴旦温泉(下文中分别简称为AKQ和DCD)的水样进行水化离子动态监测, 分析温泉水化离子的变化与周边地震存在的关联, 结果表明: ① AKQ和DCD水化类型分别是Mg·Na-Cl·HCO₃型和Na-Cl型。 ② AKQ的δ18O和δD值分别介于-11.48‰~-9.45‰和-74.67‰~-66.93‰, 与大气降水的同位素组成对比分析表明, 研究区温泉水主要补给来源是地下水和大气降水, 补给高程为3.0~3.4 km; ③ AKQ的水岩反应分析为未成熟水, DCD为部分成熟水, 热储温度分别为103.84℃、 148.03℃, 估算热循环深度分别为2679 m、 4816 m。 ④ 选取AKQ和DCD水化离子动态监测期间周边4.5级地震为震例, 以Cl^-、 Na⁺和SO^2-₄浓度平均值为背景指标, 浓度值超过平均值±2倍均方差为短临前兆异常指标。 用R值评分方法对异常进行效能评估, 结果表明AKQ的异常特征对其周围1100 km范围内4.5级以上地震具有较高预测效能, DCD的异常特征对其周围300 km范围内4.5级以上地震具有较高预测效能, 对地震预测有较好的参考价值。 ⑤ AKQ短临前兆异常变化类型为“下降-回升”变化, 出现异常时间为震前10 d至1个月内, 持续时间为9~50 d; 震中距300 km范围内的地震前兆异常持续时间1个月至50 d, 地震发生在异常期第20天左右; 震中距300 km范围外的地震前兆异常持续时间较短, 不超过20 d, 地震发生在异常结束后1个月内。 DCD短临前兆异常变化类型以“下降-平稳”或“下降-回升”变化为主, 个别地震为“上升-平稳”变化; 异常持续时间为3 d至1个月; 地震一般发生在异常结束后1个月内。 ⑥ 异常主要原因可能是震前区域构造应力场发生了变化, 导致发生流体混合或水岩作用, 进而引起离子浓度发生变化。 异常形态维持现状或恢复原状, 可能与地震应力是否充分卸载或重新建立新的水岩反应平衡, 及震后应力永久改变或裂隙被水岩反应产生的矿物沉淀堵塞有关。

利用宁夏清水河流域南段14口国家地下水监测工程监测井的水位和水化学分析结果等资料, 基于卷积回归法、 频谱分析法、 调和分析方法和水－岩平衡状态法, 综合评价了各井含水层系统的地下水承压性。 结果表明: 173井、 174井为非承压水, 与外界水力联系密切; 其余12口井不同程度地表现出承压水的特征, 除与外界有一定的水力联系外, 还受较深层地下水的影响。 区域内的这14口井可作为地震前兆观测的有益补充, 在今后的震情跟踪过程中, 可充分利用这14口井的地下水位和水化学动态特征等来捕捉地震孕育过程中地下水的前兆异常。

地震滑坡灾害已成为危害较大的地震次生灾害之一, 精准可靠的震前预评估工作可以有效减轻地震地质灾害对承灾体造成的不利影响。 宁波皎口水库自建成以来已发生M_L0.0以上地震500余次(截止2021年), 区内地震活动较为活跃且有一定的中等地震孕育能力, 但未开展过地震滑坡危险性评估工作。 本研究使用简化Newmark方法, 评估设定地震(M_S5.5)作用下皎口水库地区地震滑坡高危险区的分布情况。 研究显示, 地震滑坡高危险区相对集中分布在研究区中南部, 水库库区周缘也分布一些地震滑坡高危险区; 潜在地震滑坡对区内建筑物及人口造成的影响较小, 通往震区中心的道路基本不会受到潜在地震滑坡的影响, 但库区右侧距坝址约1 km及1.5 km两处道路存在一定的小型滑坡及落石危险性; 使用大比例尺地质图、 选取合适的岩土体物理力学参数、 完善地震滑坡数据库等措施均有助于提高地震滑坡危险性评估的可靠性, 结合有针对性的现场调查工作, 地震地质灾害预评估工作可以为震区防震减灾工作提供可靠性较高的技术支撑。

沉积层放大作用的定量分析能够为地震灾害评估和震源参数反演提供基础资料。 基于沉积层内不同深度地震观测记录直接计算地震波振幅比, 无需对沉积层结构和场地条件进行建模, 可避免结构不确定性带来的误差, 是分析沉积层放大效应的有效手段。 以天津平原地区为研究区, 基于天津测震台网井下速度计和2021年6月开始运行的地震预警网地表加速度计同址观测的地震记录数据, 首先利用波形互相关方法拾取直达P波和S波震相以及对应地表反射震相的到时差, 再利用地表和井下直达体波振幅计算水平向S波相对振幅比, 进而得到V_P/V_S波速比和S波相对放大倍数的空间分布; 基于地震波相对放大倍数, 给出地表台与井下台计算震级的差异和校正值, 并分析影响波速比和相对振幅比的因素。 结果显示, 研究区V_P/V_S波速比结果在4.5～5.8之间, 其空间分布呈现出天津南部相对较高而中部整体相对较低的特征; 相对振幅比结果在0.88～2.65之间, 其空间分布呈现出天津西南部相对较小, 而中部和东部相对较大的特征。 天津西南地区地表加速度计与井下速度计所计算震级基本一致, 无需校正; 其他地区地表加速度计所得震级减去0.3后与井下速度计所得震级基本一致。 将波速比与相对振幅比的空间分布与区域构造特征、 沉积层厚度分布、 气象因素、 地下水位和地表沉降等因素进行对比分析, 认为浅部构造和气象因素与本文结果关联较弱, 而地下水位变化造成的沉积层饱和度变化, 以及地表沉降造成的沉积层压实可以解释沉积层地震动的空间分布特征。 本文推测, 地下水位变化及与其耦合的地表沉降速率变化可能是造成波速比和相对振幅比空间分布特征的一个重要影响因素。

收集了重庆及邻区的地震烈度衰减关系, 结合区域基岩强震数据对选取的烈度衰减关系进行转换, 统计回归得到区域地震动衰减关系, 并用2022年四川泸定M_S6.8地震在区域内的强震记录对衰减关系进行检验。 对比区域其他研究成果, 本文衰减关系近场饱和峰值加速度较低, 远场衰减趋势较快, 表明地震动衰减关系与区域的地震活动和地质构造呈现出一定的相关性。 采用随机有限断层法对黔江历史地震进行模拟, 验证了衰减关系在历史地震中的适用性, 其模拟的空间分布与现场调查结果较为一致。 本研究可为区域的重大工程结构的抗震设防、 灾情研判提供数据参考, 具有一定的工程实践意义。

中国地震预测在时间尺度采用“长-中-短-临”逐次逼近的思路, 中短期预测承接1~3年的中期预测, 开展年尺度至短临阶段的预测。 在中短期震情跟踪业务中, 电磁学科的首要任务是分析和提出具备年尺度至短临阶段预测意义的异常, 为全国的地震综合预测提供研判依据。 电磁学科的另一项工作, 是根据电磁异常与地震孕育过程的关联机制和地震研判策略开展地震中短期预测。 电磁学科的地震中短期预测主要有两项任务: ① 年尺度预测, 主要在年度会商时对下一年度可能发生中强以上地震发生地点和震级做出预测; ② 短临预测, 主要在周月会商时根据异常及演化过程, 对地震发生时间的紧迫程度开展动态预测。 其整体思路与中国的地震预测思路一致, 空间上采用“以场求源、 以源观场”, 时间上采用“长-中-短-临”逐次逼近的方式。 在技术层面, 首先根据地电阻率、 地电场和地磁等背景性异常预测范围的集中区, 对潜在地点和震级做出研判, 然后动态跟踪重点关注区域内及附近出现的突变性变化(短临异常)。 涉及的异常分析主要为定量方法, 但预测指标主要是基于震例的经验总结, 部分异常与地震晚期孕育过程之间的关联过程较为明晰, 其余异常还需深入研究。 本文对电磁学科地震中短期预测采用的技术方法、 异常特征和异常机理等方面进行介绍, 以期为基于电磁观测开展地震预测的未来发展发挥一点抛砖引玉的作用。

本文回顾了中国近60年来地电场资料在地震预测领域的发展历程与应用现状。 详细阐述了地电场观测系统从早期起步阶段到现代数字化、 多极距观测的演变, 分析了地电场正常变化形态特征、 震前异常提取方法以及在地震预测实践中的应用实例。 同时, 探讨了当前研究中存在的问题与挑战, 并对未来发展趋势进行了展望。 通过综合分析多源数据资料, 旨在全面呈现地电场资料在地震预测领域中的重要价值与发展前景, 为后续研究提供参考。

2023年, 中国地震局领导向国际地震学与地球内部物理学协会(International Association of Seismology and Physics of the Earth’s Interior, IASPEI)建议, 成立地震科考委员会。 2025年9月5日, IASPEI大会通过决议, 建立地震科考委员会(Commission on the Rapid Interdisciplinary Investigation of Significant Earthquakes); 10月, IASPEI执委会讨论决定, 委员会落地北京。 本文对委员会建立的过程及其背景情况进行一个概略的梳理。