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中國首個跨圈層擾動監測系統建成并投入科研監測

中國首個跨圈層擾動監測系統建成并投入科研監測

2021年08月24日 10:34 來源:中國新聞網參與互動參與互動
中國首個跨圈層擾動監測系統建成并投入科研監測
    中國地質大學(武漢)教授陳界宏(右)與博士生毛志強在“跨圈層擾動監測系統”監測站。 劉忠俊 攝

  中新網樂山8月24日電 (記者 劉忠俊)23日,位于四川省樂山市市中區青平鎮的跨圈層擾動監測站內,中國地質大學(武漢)教授陳界宏與博士生毛志強正在檢查監測站運行情況,這個站點被稱為“超級觀測站”,有望在地震預測技術上取得關鍵性的突破。

航拍“跨圈層擾動監測系統”監測站。 劉忠俊 攝
航拍“跨圈層擾動監測系統”監測站。 劉忠俊 攝

  據了解,“跨圈層擾動監測站”是由中國地質大學(武漢)聯合武漢大學、浙江大學、合肥工業大學、南方科技大學、樂山師范學院、中國地震局地震預測研究所、四川省地震局等10余家單位,共同建成的中國首個“跨圈層擾動監測(MVP-LAI; Monitoring of Vibrations and Perturbations in Lithosphere, Atmosphere and Ionosphere)系統”,該系統實現了巖石圈、大氣圈、電離層“天地間”三個圈層同時監測,也被地球物理學權威稱為“超級觀測站”。

建在小山坡上的“跨圈層擾動監測系統”監測站。 劉忠俊 攝
建在小山坡上的“跨圈層擾動監測系統”監測站。 劉忠俊 攝

  來到樂山市青平鎮青和村的崇山峻嶺間,占地225平方米的“跨圈層擾動監測系統”監測站由鐵柵欄圍起來,走進監測站,白色鐵柵欄內一臺“邊界層風廓線雷達系統監測儀”正在運行。中國地質大學(武漢)博士生毛志強稱,“邊界層風廓線雷達系統”可實時監測其垂直向上100米至4000米的大氣風場,是目前觀測大氣層物理量變化的重要設備。四周還設置了4個聲吶探測系統設備,主要針對1000米范圍內的溫度進行實時檢測。監測站還有3個小木屋,其中1號木屋內放著較為重要的地震儀和全天空照相機。照相機位于小木屋屋頂,用透明罩子將攝像頭保護起來,每小時都會拍攝一張實時照片上傳至網端供科研用。

  “以往,研究巖石圈的和研究大氣圈、電離層的碰不到一起。科研工作者要么只看地底下發生什么事情,要么只看天上發生什么事情,很少有人既看天上又看地下。”中國地質大學(武漢)陳界宏教授稱,這個系統打通了“三圈”,首次在一個觀測點上,實時監測,從地下5米至350公里高空的垂直范圍,同時有效監測地振動、地形變、地磁場、地下水、氣壓、大氣風場、大氣電場等20個物理量,這種跨學科集成在全球尚屬首次。

博士生毛志強在“跨圈層擾動監測系統”監測站忙碌。 劉忠俊 攝
博士生毛志強在“跨圈層擾動監測系統”監測站忙碌。 劉忠俊 攝

  這個站點就像一顆“洞察者之眼”,把“看”到的變化及時傳回位于武漢的中國地質大學(武漢)數據中心,由研究人員進行分析。這對完善震前多種物理參量異常的時空變化機制、內外源場誘發跨圈層擾動等諸多國際科學難題的研究提供了必要的條件。系統的建成將在今后數十年內,為地球科學研究提供有力的數據支撐。

  “目前監測站已有一些新發現。”陳界宏團隊利用這個系統,與中國地震局地震預測研究所一起通過數據分析,發現地震前可能有一種停滯在某個特定空間位置的波動,這種波動可以同時在巖石圈、大氣圈和電離層圈觀測到。“這個發現深層意義是,如果是真的,就有機會完善震前異常的機理與模型,了解多種物理參量震前異常的關聯性。”陳界宏稱。

  “試運行監測各項數據已用于相關領域分析和研究。”樂山師范學院省高校重點實驗室主任、電材學院院長助理青海銀表示,“跨圈層擾動監測系統”基地從2020年3月份籌建以來,先后引進了包括監控設備、GPS定位儀、地震儀等12種監測設備。

  從地理位置上來看,樂山處于四川腹心位置。處在青藏高原、云貴高原和四川盆地落差的垂直地帶,北接著名的龍門山斷裂帶。“2016年來樂山考察到2020年3月動工修建,歷時4年時間。”青海銀是此次選址的主要負責人。“當時選址都花了幾個月,要找到一個相對合適的場地來建站,其實很難。既要電磁環境沒有干擾,也要少人為活動干擾,太偏遠地方要考慮無人值守和后期維護問題,距離城市太近各種干擾太強,無法得到準確的監測數據。”青海銀稱,系統全部建成后,會有更多的科研成果。(完)

【編輯:蘇亦瑜】
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