[湖北日报] 地大科研团队建成全球首个“超级观测站”有助人类破解地震前兆的密码

湖北日报讯 （记者张歆、通讯员林恺、庞伟红）3月中下旬从中国地质大学（武汉）获悉，该校地球物理与空间信息学院陈界宏教授研究团队从复杂的自然信号中提取到青海玛多7.4级地震、云南漾濞6.4级地震、四川泸县6.0级地震和青海门源6.9级地震震前信号。

记者了解到，这一观测成果有赖于全球首个跨圈层垂向扰动监测系统。这项科研成果的最大价值在于，它或能帮助人类破解地震前兆的密码。

去年，陈界宏教授团队联合武汉大学、浙江大学、中国地震局地震预测研究所、四川省地震局等10余个单位，建成这个监测系统。据悉，该系统位于四川省乐山市市郊，西邻青藏高原，南望云贵高原，东连四川盆地，北接龙门山断裂带，周边地质活动活跃，十分利于开展地球物理、地震与地质灾害等研究。整个系统包含14种观测设备，在岩石圈监测地振动、地形变、地磁场和地下水等，在近地表监测气压、大气风场、大气电场和温度等，在350千米高空处监测电离层等离子体浓度。

该系统同时监测自地下5米至天上350千米高空超过20个物理参量，首次实现了人类对岩石圈、大气圈和电离层圈跨圈层“垂向”扰动传递的实时监测。在地球物理学界也被誉为“超级观测站”。

地震前，大地会出现“抖动”——波动从地下往天上传导，垂直方向上，依次经过岩石圈、大气层和电离层，波动到达100千米高空处，能影响电离层电流并进一步诱发地磁场扰动，到达350千米高空处能触发电离层等离子体浓度的变化。捕捉这种震前跨圈层的垂向“抖动”信号，是地球物理学家们研究震前异常现象的重要课题之一。

陈界宏教授说，科研团队通过垂向监测, 记录震前、震中和震后岩石圈、大气圈和电离层的信号，并进行对比，提取异常信号，其中最大难点在于电离层的定点观测。

岩石圈和大气圈的观测可以采用地震仪、气压计和磁力仪等观测仪器，电离层的定点观测则需要通过地球同步卫星实现。团队于去年在雅都与苍溪建立两个地基接收站，通过和北斗同步卫星系统相配合，最终能实时获得“超级观测站”正上方的电离层时序上的观测数据。这种结合地球同步卫星系统，观测三个圈层垂向扰动的观测方法是我国首创，也是我国独有。

“4次观测印证了科学路径的合理性，可以帮助科学家进一步接近震前异常现象的最终答案。”陈界宏教授表示，此前，科学家曾观测到地震前圈层某一频段的短暂异常，“超级观测站”捕捉到的信号异常一直持续到地震发生，这表示科学家们的观测进入到“孕震”（从准备地震到地震发生）的轨道中，也让科学家看到了预测地震这一项艰巨科学任务的曙光。

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