崔月菊 杜建国
(中国地震局地震预测研究所,北京 100036)
地震是地球系统复杂变化过程中的一种突变现象,具有高度的复杂性和不确定性。在大地震前后的活动断裂带常会有大量地下气体(Rn、Hg、CO2、CH4、CO、H2O、He、H2、O2等)向上逸出到大气中,引起大气中气体组分和浓度的变化。近年来随着高光谱分辨率卫星遥感技术的发展,人们逐渐开始应用具有探测大气成分的高光谱分辨率传感器对地震前后的气体地球化学异常开展新的探索研究。如郭广猛等利用MOPITT数据监测到2002年3月31日台湾MS7.5地震前1天震中区附近的圆形CO异常区;Singh等(2010)同样用MOPITT监测到2001年Gujarat地震前大气不同高度的CO含量明显升高,震后急剧下降。这些资料都说明可以利用遥感数据获取气体地球化学异常,进行地震监测。
2010年4月4日发生在墨西哥下加利福尼亚南部的MW7.2地震,震中平置(32.259°N,115.287°W)平于东太平洋隆起的北部,圣安德烈斯断裂带的南端。此次地震是1892年以来该地区震级最大的地震,在震中两侧产生了约75 km的北西向破裂带。利用搭载于太阳同步极轨卫星EOS-AQUA上的高光谱传感器——大气红外探测仪AIRS Level-3标准产品数据提取了该地震前后的CO总量数据,分析得到这些数据本身和相对于背景值的时时、空时变化特征。

图1 2010年1~6月月平平CO总量与历史同期背景值的差值分布图(单平mole/cm2)
2010年月平平CO总量与历史同期背景值的差值的分布图表明下加利福尼亚地震前约在2月份CO总量开始升高,三四份明显高出历史同期水平,5月份异常开始减弱至6月份完全消失(图1),但是用同样的方法2009年、2011年未发现异常。……