震前近震中大气静电场小时尺度持续负异常
地球物理
2019-07-22 v1
摘要
尽管地震预测是世界性难题，一些简单的观测工具能够捕获许多物理信号并表明地震（EQ）可能在短期内发生。许多研究者已研究过与即将发生的地震相关的大气静电场的显著变化。然而，迄今为止尚无令人信服的物理机制能够解释为何大气静电异常信号会在地震前出现。本文给出一个前兆信号并提出简要物理解释。在晴朗大气条件下，若近地面大气静电场 Ez（正时向下）呈现非常稳定的负异常（从 -100 V/m 到 -5000 V/m），则预示在接下来数小时至数十小时内、距离小于 100 km 范围内将发生地震（震级 3-8）。我们将该预测技术命名为“直流 Ez 测定”（DC Ez Determination, DED）。此外，本文提出了即将发生地震前此类异常准静态电场的机制：（1）震源过程中氡气从近震中岩缝释放；（2）空气中氡气放射性衰变产生 {\alpha} 粒子；（3）{\alpha} 粒子电离辐射在空气中产生更多正粒子，其效率远高于氡放射性衰变中产生的 {\beta} 与 {\gamma} 粒子；（4）新产生的正粒子使近地面原有正大气电场（Ez）变为稳定负电场；（5）仪器离震中越近，越可能观测到与地震相关的负 Ez 信号。建议建立仪器网络以捕获可靠前兆并在地震灾害前发出预警。
引用
@article{arxiv.1907.08332,
title = {Hour-scale persistent negative anomaly of atmospheric electrostatic field near the epicenter before earthquake},
author = {Tao Chen and Han Wu and Chi Wang and Xiaoxin Zhang and Xiaobin Jin and Qiming Ma and Jiyao Xu and Suping Duan and Zhaohai He and Hui Li and Saiguan Xiao and Xizhen Wang and Xuhui Shen and Quan Guo and Ilan Roth and Vladimir Makhmutov and Yong Liu and Jing Luo and Xiujie Jiang and Lei Dai and Xiaodong Peng and Xiong Hu and Lei Li and Chen Zeng and Jiajun Song and Fang Xiao and Jianguang Guo and Cong Wang and Hanyin Cui and Chao Li and Qiang Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.08332},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 3 figures, 2 supplementary figures