震前电离层TEC局部异常的时空分布特征研究

It has been proofed by a number of researches on seismo-ionospheric that the ionospheric anomalies usually appear prior to the strong earthquakes,therefore,it is possible to predict the upcoming earthquake by monitoring the morphological character of the ionospheric TEC anomaly disturbance.However,the previous studies on the seismo-ionospheric disturbance were most for one earthquake or earthquakes in a region,based on high accuracy ionospheric TEC data inversed from the GPS observations,we will examine and analyze the ionospheric TEC anomalies prior to the earthquakes with magnitude of Ms≥6.0 at home and the earthquakes with magnitude of Ms≥7.0 abroad occurred in recent ten years,so that we can summarize the temporal and spatial characteristics of the ionospheric TEC anomalies prior to the earthquakes after excluding the anomalous disturbances caused by non-earthquake factors.The statistical results will enrich the existing earthquake precursor observation tools and detecting content,and it is expected to make breakthrough progress on the short-term earthquake prediction.

地震电离层效应研究表明：强震前孕震区上空的电离层一般会出现明显的异常扰动。因此，通过监测电离层TEC异常扰动的形态变化有可能预测即将来临的地震。之前的地震电离层效应研究多是针对某一个地震或某个区域的地震进行研究，本项目基于GPS观测资料反演的电离层TEC数据拟对近十年来中国6级以上、全球7级以上地震进行震前电离层TEC异常扰动的分析研究，在排除已知的非震源因素引起的扰动后，统计总结强震前电离层TEC局部异常扰动的时空分布特征。该研究成果将丰富现有的地震前兆观测手段和检测内容，并有望在地震短临预报方面取得突破性进展。

强震前孕震区上空的电离层一般会出现明显的电离层异常扰动。因此，通过监测电离层TEC异常扰动的形态变化有可能预测即将来临的地震。之前的地震电离层效应研究多是针对某一个地震或某个区域的地震进行研究，本项目基于地基GPS观测资料反演的电离层TEC数据对近十年来中国6级以上、全球7级以上地震进行震前电离层TEC异常扰动的分析研究。本项目研究了基于地基GPS反演高精度电离层VTEC的有关理论技术并编制成程序，然后，探讨了各种电离层TEC扰动事件的识别与提取方法并考虑通过对Ap指数，Kp指数，太阳 Flux 指数以及地磁Dst指数考察，进而排除日-地空间环境等非震源因素引起的电离层扰动。最后，基于拟合后的滑动视窗法着重研究分析了强震前电离层TEC局部异常扰动在时间和空间分布方面的一般规律和表现形态，统计结果显示震前电离层TEC负异常扰动主要发生在震前一周以内，而且当震级大于等于7.6时，电离层TEC异常扰动将主要发生下下午至黄昏之间，也即地方时12:00-18:00，而震前电离层TEC正异常不具有一定规律性。研究还发现强震前电离层TEC异常的发生率随着震级的增大而增大；通过对震前0-15天前震中周围东、南、西、北方向10°范围的各网点电离层TEC异常扰动进行统计分析，结果显示震前电离层TEC负异常扰动主要位于震中上空附近，而震中上空正西方出现电离层TEC正异常扰动的概率最大。该研究成果将丰富现有的地震前兆观测手段和检测内容，并为地震电离层耦合关系的研究提供参考依据。