【科普】关于利用地磁变化预测地震方法的几点重要知识

汶川地震中,有一个事件很出名,就是在地震前很短时间内,某高中物理实验课上磁铁突然失去磁性掉了下来,于是就有人发明了一种预警地震的方法:室内悬挂一块磁铁,磁铁下面放一个盆子,地震来临前,磁铁掉下来砸响盆子,人就可以跑了。


这个搞笑的段子传播不久就被指出是错误的了。


最近,地震吧又有一群“民科”鼓吹去买指南针来预测地震,信誓旦旦的说其通过几千组数据得出了什么结论。


对于所谓的“民科”的帖子,我都懒得驳斥了,一方面我的写作能力很弱,另一方面,也没有必要在那种人身上浪费时间。


奉上一篇网友的帖子,大体可以代表我对民科的看法http://tieba.baidu.com/p/2192203121

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 20:53:00 +0800 CST  
至于指南针能否预测地震,下面我讲一些数据,亲们可以自行判断:


1.我国地球磁场强度大约在50000nT。
嗯,5后面4个0。应该差不多是这么大吧。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 20:56:00 +0800 CST  
2. 地震前的磁场异常强度大概是5~20nT。
大概是正常磁场的万分之一到万分之四。
如果指南针足够灵敏且排除一切干扰,其偏转角度大约是0.018°~0.072°。
直观一点,如果指南针的指针有10m长,那么指南针尖端会有1毫米~4毫米的偏转。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 20:59:00 +0800 CST  


对于3楼的数据,有图为证。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 21:00:00 +0800 CST  
3.交流电对磁场的影响。


前面说了,排除一切干扰,指南针会有很小角度的偏转。
但是可能排除一切干扰么?


一个数据:交流电对磁场的影响能达到20nT,这个震磁异常很相近了,
请问在城市里面,如何排除交流电的影响?




楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 21:04:00 +0800 CST  
对于6楼所说的干扰,我在举一个实际的例子:


①我以前测过地磁场,测定地磁场的实验环境要求非常严格,一是,汽车必须离开至少一公里一上,二是,我们身上不能带任何磁导物质,包括手表,皮带,眼镜等等。


②地磁观测台一般都是要求偏僻的环境,一般都是在山洞里面,避免干扰。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 21:08:00 +0800 CST  
未完待续,先下班。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-17 21:47:00 +0800 CST  
4.地磁DST指数


这个东西是少数几个民科可以接触到的“波”行数据,长得很像地震波,而且还带了“预报”两个字,因此被不少“民科”拿来预测地震。


但是它们却对该网站上的这一句话视而不见“根据卫星观测得到的太阳风及行星际磁场资料”。


之所以要预报这个东西,是因为“磁暴期间由于地磁场的快速、大幅度变化会形成强大感应电流,感应电流可能对电网、地下管道、通信电缆等方面产生严重危害,尤其是在高纬度地区;地磁扰动还会对地磁测量和 定向钻井等产生直接影响”,因磁暴而产生巨大经济损失的事件数不胜数。


我这里提DST指数预报,目的并不是说明DST指数无法预测地震——虽然这是事实。


我想说的是,“-50<Dst≤-30为小磁暴,-100<Dst≤-50为中等磁 暴,-200<Dst≤-100为大磁暴,Dst≤-200为特大磁暴”,可见,太阳风、星际磁场等对地磁的影响比震磁影响大很多。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:37:00 +0800 CST  
5.通过对地磁场的观测,到底能不能预测地震?


实际上,利用地磁方法预测地震,是目前较为重要、效果也较为突出的方法。


下面介绍一下“非民科”们是如何用地磁预测地震的。


可能略显深奥,我尽量说得简单点。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:39:00 +0800 CST  
方法一:地磁场强度绝对值方法
一个地磁仪放在断层附近,另外一个放在离断层较远的位置;两个仪器均应放在磁扰很小的地方。
将两个仪器的观测值相减,消除磁场日变、月变和年变等的影响,得到的就是震磁异常了。


目前这个方法运用的似乎并不广,似乎是因为条件太苛刻了,仪器的抗扰动能力达不到要求等等。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:46:00 +0800 CST  
由方法一衍生出来很多近似的地磁场分析方法,如:差值法、比值法、空间相关分析法、幅相法、谐波振幅比法、谱分析方法等等。‘

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:49:00 +0800 CST  
方法二:
前面说了,什么电流啊,磁暴啊等等都会产生很大的磁扰动,按照方法一,这些都是不好的东西,我们应该尽量避免。


实际上,这些扰动也是可以利用的。


脉动、磁暴、急始、湾扰等短时间内磁场的急剧变化,会倒置地球内部产生感应电流和感应磁场,测量这个感应磁场,就可以研究地震活动区地下构造环境。


基于这个原理的震磁异常提取方法有:地磁转换函数法、加卸载响应比法,等等。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:54:00 +0800 CST  
其他一些方法:


视深比法:研究地磁场水平分量与垂直分量比值变化特征。


低点位移法:地磁场的垂直分量的日变极小值一般出现在地方时12点左右,由于地震磁效应,可能略有偏移。


关联维法:地磁场具有低维奇异吸引子的确定性动力系统,研究吸引子维数,可以作为临震现象的突变指标。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:57:00 +0800 CST  
6. 地震前一定有地磁异常么?地磁异常一定会有地震么?地震震磁异常的原因是什么?

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 11:58:00 +0800 CST  
震前地磁异常原因目前认为可能6种
一、压磁效应
压磁效应是指岩石的剩余磁化强度和磁化率在应力作用下发生变化两类物理机理不同效应总和。


简单的说,就是由于地下应力变化了,所以岩石的原有磁场变化了。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:02:00 +0800 CST  
二、感应磁效应
地震孕育过程中,岩石电阻率随应力变化,根据电磁感应理论,这种变化将使得地表磁场感应成分发生变化。


岩石电阻率之所以会变化,和岩石裂隙的存在及所含液体的饱和状态有关。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:05:00 +0800 CST  
三、流变磁效应
地下应力不变的情况下,岩石的应变也会逐渐变化,导致相应的磁化率等随之重新排布和改变。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:08:00 +0800 CST  
四、电动磁效应
五、热磁效应
六、岩石破裂中的电磁效应

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:13:00 +0800 CST  
根据已有的资料,大地震、尤其是6级以上的大地震,如果震源附近有高质量的地磁台,经常都能观测到“地磁异常”,不过这大多都是马后炮了。


但是相对的,很多很多很多很多时候都会观测到所谓的“地磁异常”,但是却屁事没有,所以地磁前兆的研究任重道远啊。


但是相对来说,地磁观测是和地形变观测、地下流体观测等同样较有效的方法。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:19:00 +0800 CST  
所以,买个指南针就像预测地震,那真实太异想天开了。




刷分完毕。

楼主 脆裂性打击  发布于 2014-05-18 12:21:00 +0800 CST  

楼主:脆裂性打击

字数:2179

发表时间:2014-05-18 04:53:00 +0800 CST

更新时间:2021-01-30 02:10:47 +0800 CST

评论数:136条评论

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