地震電磁擾動與近地高能粒子和電磁環境關係的研究

《地震電磁擾動與近地高能粒子和電磁環境關係的研究》是依託北京大學，由郝永強擔任負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：地震電磁擾動與近地高能粒子和電磁環境關係的研究
• 項目負責人：郝永強
• 項目類別：青年科學基金項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

地震電磁輻射中的低頻部分能夠傳播到近地空間，對輻射帶捕獲的高能帶電粒子的運動和分布產生影響。通過對空間粒子環境的觀測，可以間接的監測地震電磁輻射的發生，作為地震前兆信息之一。本項目將以多個星載粒子探測器所獲取的空間高能帶電粒子數據作為主要研究依據，從中篩選數據發生異常變化的事例，通過統計分析確定粒子通量突變事件與地震震例之間的相關關係，並總結衛星和探測器的參數差異對在震前異常可探測性上的影響。在數據分析過程中，建立成熟可靠的數據處理方法，建立由通量異常事件的時間和空間參量計算地震前兆信息的方法。在次基礎上探討地震電磁輻射影響空間高能粒子環境的可能物理機制，開展低頻電磁輻射與空間電磁環境擾動的初步理論研究。國內的地震電磁衛星已處於申請立項階段，本工作可成為其重要的研究基礎。

結題摘要

本項目利用多種數據的聯合分析，研究了地震信號在近地空間環境中的表現。由數年間的地震震例和近地空間帶電粒子的衛星觀測的統計研究發現，與地震相關的電磁輻射可能由近地空間電子通量的突然變化所反映，一般表現為在地震前20～30天的突增現象。但這只是一種統計上的表現，對於不同級別的震例現象有所不同，需要對數據施加恰當的篩選和約束，才能最大化震前信號的信噪比。所以對於個例而言，這種震前信號還存在一定的不確定性，仍需要深入的研究才能把握如何在地震預測中套用。另一方面，地震釋放的能量通過與中性大氣的耦合可以導致電離層電漿的擾動，這種地震效應在大氣、電離層的觀測中都得到了證實，是另一種地震能量在近地空間各圈層之間傳輸的能量耦合過程。通過2011年東日本大地震的觀測和研究，發現地震釋放的能量在大氣層、電離層和近地磁場中都激發擾動，並被觀測所發現。這又提供了一種新的方法和機制來檢測和研究地震的異常信號，這無論對於能量耦合物理機制的理論研究，還是對於了解地震信號而加以預測的套用，都具有重要的價值。