云南水温异常与ms≥50地震关系研究

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1、云南水温异常与MS>50地震关系研究摘要：选取2009—2015年云南地区观测连续、稳定的水温观测资料共34项，采用异常过程和从属函数分析方法联合提取异常，分析水温异常与MS>50地震的关系。结果表明：该方法提取的单项异常，具有短期指示意义，与地震有较好的对应关系，但地震的漏报率较高；采用异常频次和权重集成方法提取的全省群体异常与全省的MS>50地震对应较好，减少了漏报，并可以通过置信度为975%的R值评分检验。按构造和地震活动进行分区后，提取小区域的水温群体异常，并只考虑对应本区的地震，则各区域内出现异常的虚报和漏报率均显著增加。分析其

2、原因，认为水温异常和地震都是区域构造活动增强的产物，群体异常能更好地刻画区域构造活动增强，在构造活动增强的背景下是有利于地震发生的，因此区域的群体异常有更好的对应效能；异常过程和从属函数方法提取的水温异常能较好地表达震前水温变化加剧的特征，区域的群体异常可以作为云南地区有MS>50地震的短期时间判据。关键词：云南水温观测；从属函数方法；MS250地震区域构造活动增强；群体异常中图分类号：P315723文献标识码：A文章编号:1000-066602-0233-080引言[KG,得到了一些比较有意义的结果，但这些研究大部分是基于原始数据异常识

3、别和震例研究进行的。从属函法主要以观测资料的斜率和相关系数作为参量，能较好地表达地震孕育进入短临阶段的涨落变化特征，因此适用于前兆观测资料的短临异常信息提取。部分地震学者采用该方法提取震前短临异常，取得了较好的结果。[KG)][JP]水温观测的是不同含水层由于裂隙发育导致串层温度混合的结果，高精度水温观测在地震前兆监测中发挥着重要作用。大量的观测结果表明，水温观测具有较强的映震能力。众多地震学者对水温与地震的关系进行了大量研究，得出水温异常主要在地震前的短期阶段出现，时间进程上具有显著的短临异常特征。本文采用从属函数分析方法提取云南水温前

4、兆异常，以2009—2015年云南省内的17组MS>50地震作为研宄样本，在不知道未来地震震中位置情况下，从全时空的角度对水温的短期异常及效能进行探讨。1水温资料及地震样本选取云南共有52项水温观测资料用于日常地震跟踪监视，[HJ2.4mm]资料情况大致可分为3类：观测不稳定，正常和异常动态不清晰，没有对应地震的实例；观测稳定，呈趋势性上升或下降，但映震效果不好，在地震监测预报中没有出现过异常对应地震的实例；观测稳定，有异常对应地震实例，且有部分异常多次对应地震的事实。本研宄选取了观测资料相对连续、稳定、有地震对应实例的34项水温资料，采

5、用从属函数计算方法分别提取每项观测资料的异常，34项水温测点分布如图1所示。2008年汶川大地震后，云南省地震局依托“十五”项目，投入了一批新的水温观测力量，这些观测资料从2009年开始相对稳定。考虑到资料的丰富性，选用2009年以来的水温资料和2009—2015年间发生在云南省内的21次17组MS250地震作为研宄样本，地震参数和分布见表1和图1。2异常提取方法前兆观测涨落变化幅度增大和出现加速，是地震孕育进入短临阶段的主要特征，因此选取了能表征这些特征的学方法来提取短临异常。21AP方法[JP2]“AP”值是一阶差分绝对值的滑动累加值

6、，通过过程累加可以同时达到有效抑制较长周期、消除长趋势变化、使异常变化更突出的效果。该方法可以直接用来提取异常，也可以用来对资料进行预处理。计算公式如下：[KH*1][JP][JP2]APi+T[KG-*4]=[KG-*2]E[DD][KG-*2][JB1

7、][JY][KH*1D][JP]其中：xi为某一测项的观测值，T为累加过程的时间窗长。本研究选取10天观测数据作为时间窗长，意在凸显短期变化，为下一步采用从属函数法提取异常做准备。图2为保山观测值与AP计算值曲线，从图中可以看出，原始曲线呈缓升变化，异常不突出，通过计算后，一些在原始观

8、测曲线上无法识别的加速异常被提取出来。22从属函数方法前兆观测量是时间的函数，前兆异常表现为观测量随时间的突出变化，虽然异常形态多种多样，但其本质都是观测值曲线随时间的斜率变化。模糊数学方法中的模糊从属函数

9、ii就是反映各种地震前兆观测曲线随时间的斜率变化的量。相应的解析式为：[KH*1](ii=[KG-*4][JB2]]-l[JY][KH*1D]式中：ki为观测值变化斜率，表征的是数据变化的幅度；ri为滑动平均值M与时间t之间的相关系数，反映了计算序列内在质量的好今模弧匚令经验常数，不同观测的值需要根据从属函数

10、ii与历史震例的最佳对应

11、关系来确定，对同一个测项来说，〜值越小，说明测值越稳定，通过计算得到的33个〜值均小于1,其中小于001的有22个，说明采用从属函数提取异常前先用“AP”方法进行数据预处理是比较理想的；当^>