青藏地区震前电离层电子浓度异常变化的特性研究

近年来，对构造地震特别是强震（M≥6）之前孕震区附近的电离层异常现象的研究,已成为电离层研究和地震前兆研究的热点。震前电离层的某些异常变化，如强震前数天电离层电子浓度的突变（升高/降低），已被很多研究者认为有可能是电离层的震前变化特征。本项目拟利用近20年来世界范围的历次地震，特别是我国青藏地区的强震期间的GPS地面连续观测资料，结合电离层垂测仪、空间卫星等的探测资料，得到青藏地区孕震区上空电离层电子浓度总含量以及其它电离层参数在每个地震个例期间的变化情况。通过对该地区大量的不同类型的地震前期电离层异常事件的考察与处理，以及与世界其它地区相似事件的比较，定量的研究震前电离层电子浓度的变化规律，对其与地震参数的相关性进行统计分析，提取其中有可能与地震相关的变化特征，得到地震对电离层电子浓度的影响的初步结论，力求为地震前兆性研究进行一个有益的探索，讨论利用电离层异常对地震进行短期预报的可行性。

本项目针对近几年构造地震特别是强震（M≥6）之前孕震区附近的电离层异常现象的研究热点，开展电离层的震前变化特征的研究。项目有针对性的对1998年以来世界范围的历次地震，特别是我国青藏地区的强震个例进行地震参数考察与挑选，并以空间天气、地磁等指数和地震参数（震级、震源深度等）等作为分类标准进行统计分析，同时结合孕震区附近的GPS地面连续观测资料其他大气监测仪器如电离层垂测仪等的探测资料，研究震前电离层TEC的变化特征和基本特点，得到孕震区上空电离层电子浓度总含量以及其它电离层参数在各个地震个例期间的变化情况。通过对考察区域大量的不同类型的地震前期电离层异常事件的资料的整理与处理，以及与其它地区相似事件的比较，定量的计算震前异常的出现率和出现的时空范围，对其与地震参数的相关性进行统计分析，提取其中有可能与地震相关的变化特征，得到地震对电离层电子浓度的影响的初步结论。. 本项目的主要研究结果如下：.1、对青藏地区的数十次地震个例期间的电离层电子浓度观测数据（GPS TEC）进行分析，研究了震前的电离层扰动情况。并进一步对这些地震个例期间的电离层扰动进行了统计分析，初步定量的分析震前异常的时空特征及其与地震的关系。结果表明，在背景空间天气环境具有很大差异的情况下，在大部分的地震个例的震前电离层GPS TEC中都存在着具有相似特征的异常扰动；.2、将青藏地区震前电离层变化特征与其他考察区域（东南亚地区/美国西海岸）的分析结果进行比对，发现其震前电离层异常特征的结果大致相似；.3、收集国内外关于震前电离层异常的有关研究结果，并将本项目所做的分析结果与他人研究作比对，基本结论和他人成果一致。同时本项目的工作更着重于全面的给出了震前电离层异常的时空特征规律，从定量的方向分析各种特征与地震的关系，特别是不同空间天气影响下的震前异常的特征变化，为分离可能的地震扰动与其他机制引起的电离层扰动研究提出可能。. 由于电离层的电磁敏感性以及地震发生机制的不确定性，使得地震-电离层前兆信息提取困难，也没有有力的证据证明地震对电离层的具体影响过程与结果。同时对于地震能量如何实现地壳－低层大气－电离层的耦合过程，也处在争议较大的研究过程。本项目下一步的工作重点，将是结合震前电离层异常分析结果，探索其物理过程和物理内涵。