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摘要
地震作为最严重的地质灾害之一，具有突发性和巨大的破坏性，开展地震监测预警工作具有十分重要的意义。地表热红外辐射增强的现象是普遍存在的中强地震前兆，目前已被作为地震监测预警与短临预报的重要参考信息。学者们对其产生的内在机理给出了多种解释。其中，应力致热假说已被广泛接受，并已在实验室的岩石力学加载实验中得到证实，即岩石受力挤压时升温、拉张时降温，但这种地壳的挤压拉张运动和热辐射异常间的对应关系能否在野外条件下被观测到，一直以来尚未有相关研究报道。为此，文中采用GRACE重力和MODIS热红外2种卫星遥感数据，以构造应力变化明显的大地震——汶川地震为时间节点开展应力致热假说的野外遥感验证研究。首先，借助GRACE卫星反演得到的地壳质量密度进行与热红外辐射增温的比对分析；然后，分别采用基于最大切应变的重力异常提取方法和原地温度法获得重力异常和热异常，并分别从时间尺度和空间尺度上检测震前重力异常和热异常的关联性，对二者与构造断裂带的空间展布进行一致性分析，得到以下结论：1)应力致热假说在野外条件下能够被遥感手段验证。地壳的升温区(热偏移指数为正)与挤压区(地壳质量密度增加)、降温区(热偏移指数为负)与拉张区(地壳质量密度减少)皆高度对应，二者正、负变化的一致性高达88.9%,这为应力致热假说提供了野外观测证据。2)震前重力异常和热异常的时空变化具有较强的关联性。在时间域上，重力异常和热异常具有较强的相关性，主要表现为在震前3个月，2种异常的强度同步出现了突增现象，并同时达到最大值。在空间域上，重力异常多出现在热偏移指数值的正、负值交界处，这表明重力异常和热异常的空间分布亦具有一定的关联性。此外，2种异常多次呈现出沿断裂带分布的现象，由此可知，二者与构造活动皆密切相关。
- 出版日期2023
- 单位中国地震局地质研究所; 中国石油大学（华东）
