地震或影响大气层电子浓度 有望通过GPS预报

　在尼泊尔发生8.1级强震后，便又诸多卫片、航片实时播报震区的情况。位于拉萨的西藏自治区测绘局研究所GPS接收站，利用GPS信号监测到此次地震引发的大气干扰。研究人员通过对比此次地震震波强度、时间等分析，发现了两者的关联。这表明GPS接收站不仅能够用于导航，也许在未来还可以预测地震等自然灾害。

　　西藏拉萨GPS接收站(LHAZ)归属于西藏自治区测绘局研究所，研究所同时接收GPS和格洛纳斯信号，同时它也是国际GPS服务组织(IGS)的一部分。

　　早在2008年，国内就有研究人员采用IGS(国际GPS服务组织)网站提供的全球电离层垂直全电子浓度，从整体到局部分析地震震中上空电离层全电子浓度在地震前、后的变化等情况。通过按地震资料不同分类进行的异常统计发现，震中纬度高低和震源深度对震前电离层全电子浓度异常有一定的影响。

　　此次尼泊尔地震造成能量波，进入尼泊尔周边的上层大气层，同时扰乱电离层(大气从低到高分别为：对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层)中电子的分布。与尼泊尔相邻的西藏地区，拉萨的西藏自治区测绘局研究所GPS接收站利用GPS信号监测到了此次的大气干扰活动(图1 )。

图1 电离层中垂直全电子浓度过滤波

　　数据显示从最初的地震层断裂(图1中的垂直黑线)开始后的21分钟内，由地震引发的电离层干扰活动到达位于西藏拉萨的GPS接收站(LHAZ)，那里距离震中大约400英里(640公里)。

　　这个干扰活动的测算被称为垂直全电子浓度(VTEC)(图1中显示为蓝色)，研究人员利用一个处理软件对其进行了过滤处理。该软件是由NASA位于加州的喷气推进实验室(JPL)研发的。图1中椭圆区域就是地震能量波对电离层中的电子产生的波状干扰活动。这些干扰活动的周期为2-8分钟。

　　图2黑色圆圈部分记录了地震波对电离层的干扰程度。这些数据都是GPS信号获取的，不同颜色代表了地震引起的电离层干扰强度，红色强度最大，蓝色最小。

图2 地震波对电离层干扰程度

　　阿提拉·康加迪(Attila Komjathy)，JPL电离层和大气层遥感项目组主要研究人员，同时任新布伦瑞克大学副教授，他是这项研究的组织者。康加迪也是GPS World年度奖得主，今年一月份被国际导航协会(ION)授予合作伙伴称号。

　　电离层处于地球大气层上层区域，距离地球表面60公里-1000公里。电离层的变化恰好可以由GPS监测站捕捉并记录，科学家通过历年的记录中可以提取自然灾害，例如地震、火山爆发和海啸引起的大气电离层变化，进一步了解大气层上层的波状传播运动。

　　在未来，这种模型有望应用到自然灾害预警系统中，由地震引起的干扰运动可以帮助科学家建立一个波状传播模型，帮助预测海啸和其他难以预测到的自然灾害。

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