基于地表亮温的山东省地震活动性分析
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第 ３ ７ 卷 第 ６期 ２ ０ １ ６年 １ ２月
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
Ｓ ＥＩ Ｓ Ｍ ＯＬｏＧＩ ＣＡＬ ＡＮ Ｄ ＧＥＯＭ ＡＧＮ ＥＴＩ Ｃ ０ＢＳＥＲ ， ＡＴ１ ０Ｎ ＡＮ Ｄ ＲＥＳ ＥＡ ＲＣＨ
Ｖｌ ｏ １ ． ３ ７ Ｎ Ｏ．６
Ｄｅ ｃ ．
ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ＭＯＤＩ Ｓ ） 数 据 。美 国地 球 观 测 卫 星系 列 发射 于 ｌ ９ ９ ９年 ，现包 括 Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ 和 Ａｑ ｕ ａ 太 阳 同轨 道 卫 星 ，分 别 用 于 陆地 和 海 洋 观 测 ，其 中 Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ 在 地 方 时上 午 过 境 ，而 Ａｑ ｕ ａ 在 地 方 时 下午 过 境 ，二 者 结 合 可 实 现 昼 夜 观 测 。ＭＯＤＩ Ｓ传感 器 具 有 ３ ６个 波段 ，覆 盖 可 见 光 到远 红外 的 光谱 范 围 （ ０ ． ４ ｍ一 １ ４ ｐ ｍ） ，分 辨 率 为 ２ ５ ０ ｍ （ ２个 波 段 ） 、５ ０ ０ ｍ （ ５个 波
２ ） 中 国 山东 ２ ６ ６ ０ ３ ４青 岛 市地 震 监 测 中心 摘 要 利 用 ＭＯＤ Ｉ Ｓ数 据 研 究 山 东 省 地 表 亮 温 时 空 变 化 及 与 地 震 震 例 和 断 裂 带 活 动 的相 关 关 系 ，结 果 表 明 ，山 东 省 ２ ０ １ ５年 存 在 ４个 明 显 的 地 表 亮 温 增 温 带 ，可 能 预 示 着 未 来 地 震 活 动性 的 增 强 区 域 ；长 岛震 群 与 乳 山震 群 在 陆 地 上 均 有 亮 温 增 温 带 与 之 对 应 ；风 仪
２０１ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ － ３ ２ ４ ６ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ６ ． ０ １ ３
基 于 地 表 亮 温 的 山 东 省 地 震 活 动 性 分 析
马俊 飞 ’ 李 炜 ’ 史 雯
１ ） 中国 山 东 ２ ６ ６ ３ ０ ０胶 州 市 地 震 局
店 、乳 山一 海 阳 断 裂 带 在 ２ ０ １ ５ 年 地 表 亮 温 明 显 升 高 ，沂 沭 、聊 城 兰 考 断裂 带 则 无 明 显 变 化 。总 之 ， ｌ ２ ０ 。 Ｅ以 东 的 胶 东 半 岛 地 区地 表 亮 温 升 高 明显 ，预 示 着 未 来 胶 东 半 岛地 区地 震 活 动 性 可 能 强 于 鲁 中、 鲁 西地 区 。
论 述 了震 前 卫 星 热 红 外 增 温 的普 遍 性 。 根 据 此 温 度 异 常 ， 目前 成 功 实 现 了某 些地 区 的
地震 活动性 监测 （ 吕琪 琦 等 ，２ ０ ０ ０ ；康 舂 丽 等 ，２ ０ ０ ３ ） 。监 测 温 度 为 根 据 普 朗克 公 式 计 算 出的亮温 ， 亮 温 非地 物 真 实 温 度 ，但 能 反 映地 物 热 辐 射 能 的 相 对 强 度 ，由于 计 算 简 单 ， 在 震 前 温 度 异 常研 究 中 广 为 使 用 。 本 研 究 以 ＭＯＤＩ Ｓ数 据 为 主 数 据 源 ，结 合 地 震 目录 ， 研 究 山东 省 行 政 区地 表 亮 温 时 空 变 化 ，以期 预 测 山 东省 地 震 活 动 性 。
７ ６
地
震
地
磁
观
测
与
研
究
３ ７卷
Ｏｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，Ｅ ＯＳ ）的 中分 辨 率 成像 光 谱 仪 （ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ — ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ．
Ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｎ 等（ １ ９ ９ ６ ， ２ ０ ０ ４ ） 用１ ０ ０ ０ ０ 景 ＮＯ Ａ Ａ卫星热红外影像对 中亚地震活动带进行研究 ，
得 出 热 红 外 异 常 与 中 亚 地 震 活 动 带 之 间 具 有 统 计 相 关性 的 结 论 。 中 国 热 红 外 遥 感 地 震 前兆 监 测始 于 ２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 初 。 强 祖 基 等 （ １ ９ ９ ０ ） 用 ＮＯＡＡ 卫 星 红 外 观 测 数 据 研 究 １ ９ ９ ０年 ４月 ２ ４日青 海 共 和 ７ ． ０ 等 地 震 前 出现 的 大规 模 地 面 增 温 现象 ， 发 现地 震 前 ７ — ９天 孕 震 区 及 周 围 可 出现 几 万 至 １ ０ ｏ多 万 ｋ ｍ 、累 积 ２ 一 １ ０ ｃ ｃ的 持 续 增 温 异 常 ，往 往 沿 断 裂 构 造 带 向 四周 成 带 状 、片 状 展 布 ，在 多 组 断 裂 构 造 带 的交 汇 部 位 ，异 常 显 著 增 强 。孔 令 昌等 （ ２ ０ ０ ３ ） 进 一Байду номын сангаас步 对 热 红 外 增 温 的理 论 基 础 及 与 其 他 异 常 的 关 系 进 行 探 讨 ，
关键词 地 震 活 动 性 ；地 表 亮 温 ； ＭＯＤＩ Ｓ ；遥 感
０ 引言
临 震 前 往 住 出现 大 面 积 增 温 异 常 ，利 用 卫 星 热 红 外 技 术 可 以 确 定 温 度 异 常 的 范 围 和 幅 度 ，从 而 进 行 地 震 预 测 。这 一 科 学 思想 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 末 由前 苏 联 科 学 家 提 出 ， Ｆ ＯＰ Ｈｂ Ｉ Ｉ ｒ Ｉ Ｂ Ｈ （ １ ９ ９ ０ ） 在分析 宇航 热红外卫 片时发现 ，１ ９ ８ ４年 在 苏 联 塔 姆 得 一 托 克 劳 与 塔 拉 斯 一 费 尔 干 断 裂 带 交 汇 部 位 ，多 数 ４级 以上 地 震 伴 随 热 红 外 异 常 现 象 。 随 后 ，
１ 数 据 处 理
采 用 红外 遥 感 及 地 震 目录数 据 ， 其 中红 外遥 感 数 据 采 用美 国地 球 观 测卫 星系 统 （ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ
作者 简介：马俊飞 （ １ ９ ７ ６ ） ，男 ，理学博士 ，主要从事遥感与地震监 测研究 工作 基金项 目：青 岛市地震局地 震监测 、防御 、 应急专项课题 “ 卫 星遥感 多源数据 与多元 方法在地震监 测预 测中的应用 ” 山东省地震局合 同制科研 项 目“ 地震前后遥感红外亮温变化研究” 本文 收到 日期 ： ２ ０ １ ５ — １ ０ — ２ ２
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
Ｓ ＥＩ Ｓ Ｍ ＯＬｏＧＩ ＣＡＬ ＡＮ Ｄ ＧＥＯＭ ＡＧＮ ＥＴＩ Ｃ ０ＢＳＥＲ ， ＡＴ１ ０Ｎ ＡＮ Ｄ ＲＥＳ ＥＡ ＲＣＨ
Ｖｌ ｏ １ ． ３ ７ Ｎ Ｏ．６
Ｄｅ ｃ ．
ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ＭＯＤＩ Ｓ ） 数 据 。美 国地 球 观 测 卫 星系 列 发射 于 ｌ ９ ９ ９年 ，现包 括 Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ 和 Ａｑ ｕ ａ 太 阳 同轨 道 卫 星 ，分 别 用 于 陆地 和 海 洋 观 测 ，其 中 Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ 在 地 方 时上 午 过 境 ，而 Ａｑ ｕ ａ 在 地 方 时 下午 过 境 ，二 者 结 合 可 实 现 昼 夜 观 测 。ＭＯＤＩ Ｓ传感 器 具 有 ３ ６个 波段 ，覆 盖 可 见 光 到远 红外 的 光谱 范 围 （ ０ ． ４ ｍ一 １ ４ ｐ ｍ） ，分 辨 率 为 ２ ５ ０ ｍ （ ２个 波 段 ） 、５ ０ ０ ｍ （ ５个 波
２ ） 中 国 山东 ２ ６ ６ ０ ３ ４青 岛 市地 震 监 测 中心 摘 要 利 用 ＭＯＤ Ｉ Ｓ数 据 研 究 山 东 省 地 表 亮 温 时 空 变 化 及 与 地 震 震 例 和 断 裂 带 活 动 的相 关 关 系 ，结 果 表 明 ，山 东 省 ２ ０ １ ５年 存 在 ４个 明 显 的 地 表 亮 温 增 温 带 ，可 能 预 示 着 未 来 地 震 活 动性 的 增 强 区 域 ；长 岛震 群 与 乳 山震 群 在 陆 地 上 均 有 亮 温 增 温 带 与 之 对 应 ；风 仪
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ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ － ３ ２ ４ ６ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ６ ． ０ １ ３
基 于 地 表 亮 温 的 山 东 省 地 震 活 动 性 分 析
马俊 飞 ’ 李 炜 ’ 史 雯
１ ） 中国 山 东 ２ ６ ６ ３ ０ ０胶 州 市 地 震 局
店 、乳 山一 海 阳 断 裂 带 在 ２ ０ １ ５ 年 地 表 亮 温 明 显 升 高 ，沂 沭 、聊 城 兰 考 断裂 带 则 无 明 显 变 化 。总 之 ， ｌ ２ ０ 。 Ｅ以 东 的 胶 东 半 岛 地 区地 表 亮 温 升 高 明显 ，预 示 着 未 来 胶 东 半 岛地 区地 震 活 动 性 可 能 强 于 鲁 中、 鲁 西地 区 。
论 述 了震 前 卫 星 热 红 外 增 温 的普 遍 性 。 根 据 此 温 度 异 常 ， 目前 成 功 实 现 了某 些地 区 的
地震 活动性 监测 （ 吕琪 琦 等 ，２ ０ ０ ０ ；康 舂 丽 等 ，２ ０ ０ ３ ） 。监 测 温 度 为 根 据 普 朗克 公 式 计 算 出的亮温 ， 亮 温 非地 物 真 实 温 度 ，但 能 反 映地 物 热 辐 射 能 的 相 对 强 度 ，由于 计 算 简 单 ， 在 震 前 温 度 异 常研 究 中 广 为 使 用 。 本 研 究 以 ＭＯＤＩ Ｓ数 据 为 主 数 据 源 ，结 合 地 震 目录 ， 研 究 山东 省 行 政 区地 表 亮 温 时 空 变 化 ，以期 预 测 山 东省 地 震 活 动 性 。
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地
震
地
磁
观
测
与
研
究
３ ７卷
Ｏｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，Ｅ ＯＳ ）的 中分 辨 率 成像 光 谱 仪 （ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ — ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ．
Ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｎ 等（ １ ９ ９ ６ ， ２ ０ ０ ４ ） 用１ ０ ０ ０ ０ 景 ＮＯ Ａ Ａ卫星热红外影像对 中亚地震活动带进行研究 ，
得 出 热 红 外 异 常 与 中 亚 地 震 活 动 带 之 间 具 有 统 计 相 关性 的 结 论 。 中 国 热 红 外 遥 感 地 震 前兆 监 测始 于 ２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 初 。 强 祖 基 等 （ １ ９ ９ ０ ） 用 ＮＯＡＡ 卫 星 红 外 观 测 数 据 研 究 １ ９ ９ ０年 ４月 ２ ４日青 海 共 和 ７ ． ０ 等 地 震 前 出现 的 大规 模 地 面 增 温 现象 ， 发 现地 震 前 ７ — ９天 孕 震 区 及 周 围 可 出现 几 万 至 １ ０ ｏ多 万 ｋ ｍ 、累 积 ２ 一 １ ０ ｃ ｃ的 持 续 增 温 异 常 ，往 往 沿 断 裂 构 造 带 向 四周 成 带 状 、片 状 展 布 ，在 多 组 断 裂 构 造 带 的交 汇 部 位 ，异 常 显 著 增 强 。孔 令 昌等 （ ２ ０ ０ ３ ） 进 一Байду номын сангаас步 对 热 红 外 增 温 的理 论 基 础 及 与 其 他 异 常 的 关 系 进 行 探 讨 ，
关键词 地 震 活 动 性 ；地 表 亮 温 ； ＭＯＤＩ Ｓ ；遥 感
０ 引言
临 震 前 往 住 出现 大 面 积 增 温 异 常 ，利 用 卫 星 热 红 外 技 术 可 以 确 定 温 度 异 常 的 范 围 和 幅 度 ，从 而 进 行 地 震 预 测 。这 一 科 学 思想 于 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 末 由前 苏 联 科 学 家 提 出 ， Ｆ ＯＰ Ｈｂ Ｉ Ｉ ｒ Ｉ Ｂ Ｈ （ １ ９ ９ ０ ） 在分析 宇航 热红外卫 片时发现 ，１ ９ ８ ４年 在 苏 联 塔 姆 得 一 托 克 劳 与 塔 拉 斯 一 费 尔 干 断 裂 带 交 汇 部 位 ，多 数 ４级 以上 地 震 伴 随 热 红 外 异 常 现 象 。 随 后 ，
１ 数 据 处 理
采 用 红外 遥 感 及 地 震 目录数 据 ， 其 中红 外遥 感 数 据 采 用美 国地 球 观 测卫 星系 统 （ Ｅ ａ ｒ ｔ ｈ
作者 简介：马俊飞 （ １ ９ ７ ６ ） ，男 ，理学博士 ，主要从事遥感与地震监 测研究 工作 基金项 目：青 岛市地震局地 震监测 、防御 、 应急专项课题 “ 卫 星遥感 多源数据 与多元 方法在地震监 测预 测中的应用 ” 山东省地震局合 同制科研 项 目“ 地震前后遥感红外亮温变化研究” 本文 收到 日期 ： ２ ０ １ ５ — １ ０ — ２ ２