监测核潜艇靠水声，强震预测要靠地声

    肥东地震民众露天搭帐篷过夜。强震预测再次引起关注。

    强震究竟能否预测？能！

    关键是要建立起能观测强震孕育过程中震源发出孕震信号的观测网络。

    类似的问题是軍事上对敌方核潜艇活动的监测定位。

    两者都是在连续介质（海水和岩层）中监测异常源发出的高频信号（水声和地声）确定异常源位置及声波中携带的丰富的信息。

    海軍声纳台阵能监测定位数千千米外敌方核潜艇的位置，甚至能判读出是敌方的哪艘潜艇。

    根据是：潜艇运行发出的机械振动声波能被数千千米远的声纳台阵接收到。

    强震孕震过程中会发出高频地声已被历史地震证实。

    惯性摆地震仪是当前地震预测最重要的观测手段，提供了地震预报所需信息的大部分。

    摆式地震仪的工作频宽窄（～0.002-50Hz）不能检测高频（～300－3000Hz）地声。

    振波在海水及地层介质中传播引起的介质应变ε由 (1)式表示 :

          ε= v/ C                    (1)

(1) 式中 v 为介质质点的振动速度 , C为波的传播速度。振动周期 T、振动位移振幅 A 、介质应变ε、与波速 C 间的关系 :

           ε∽ A/ TC               (2)

    一个地动位移振幅为 1 微米、周期 1 秒的振波引起介质（介质为岩层时）应变约 1 ×10的负9次方(取 C = 6 km/ s) 。振幅同样为1微米，频率500Hz的振波，地层应变大500倍。

    埋设在岩层中的YRY－4型应变地震仪幅频特性在（0－3000Hz）是平坦的。摆式地震仪难以接收的高频地声就有可能被远处的钻孔应变地震仪接收到 。

    1973年，天津地震局伍富昆采用环状压电陶瓷海军声纳探测技术制做井下地声探头。探头直径 0. 10 米 ，长 3 米。从 1977 年到 1984 年 ，在天津宝坻 (井深 430 米) 建立了试验观测点 ，取得一批震前地声观测数据 。

     宝坻台井下地声探头用石英砂填埋与岩层耦合，实质是一台鉆孔体应变仪。观测系统的频宽为 0. 04 Hz到 10 KHz。应变分辨率～10的负12次方。 用模拟磁带记录器 ，低频、高频单笔墨水记录 ，六笔高频模拟墨水记录 4 种记录器记录不同频段信号。 高频模拟墨水记录在快速展开记录时 ，一卷记录纸只能记录约一小时数据。

    地声仪投入观测后 ，在宝坻台为中心 ，半径 130 公里范围内发生了 5个 5 级以上地震 ； 70 公里范围内发生了 3 个4. 7～4. 9 级地震 ；在 20 公里处发生了 1 个 3. 8 级地震。

    宝坻台观测结果显示 ：在半径 130公里范围内 ，发生的 5 个五级以上地震 ，都有地声出现。已经获得的资料表明，相同震级的地震 ，越近的地声出现越早 ；相同距离的地震，震级越大的震前地声出现得越早.。同样为五级地震 ，120 公里远的滦县地震 ,14 小时前出现地声；70 公里远的古冶地震 ，46 小时前出现地声。震中距离相近的滦县 5.3级地震 ，震前 14 小时出现地声 ，而卢龙 6. 2 级地震，震前 1700 多个小时出现了地声信息。

    记录到9亇震前地声，数十小时后地震发生。这9亇地震发生在77年12月至82年8月的5年中。认为地震与”地声”只是时间上巧合的概率近乎零。加之这些“地声”有丰富的高频模拟记录，可以断言，这些”地声”就是地震的前兆现象。

    6级地震的震前地声可被130千米远的钻孔应变仪接收到，可合理推测：7级和8级强震的震前地声一定可被更远处（上千以至上万千米）的钻孔应变仪接收，时间提前可达约一年，地声信号延续直至临震。

    若台间距为300千米，全国只需布设～100至200个钻孔应变观测台（全国目前已有70亇YRY仪台）。若国内发生7级以上强震，会有三个以上台记录到地声信号，可初步定出震源位置。附近再加密布台及其它前兆手段就能取得极丰富的孕震信息。

    这些台通过不间断的观测，可取得足夠多的孕震信息。经过几次实战，强震预测难题必将被攻克。

    国内7级以上地震不多。改进、完善的实践机会少。若在全球地震活动带（“一带一路”大都位于地震活动区）布数十亇台（～在使舘院内？），全球发生的强震就为我们的预测实践提供更多机会，攻关年数还可缩短。

    YRY应变仪通频带为0～3000Hz，可测体应变及剪应变，应变分辨率～10的负12次方。但台网提供的采样率为每分钟1次，不能接收地声信息，接收高频信号功能不能发挥。

    但只要附加配置高频采样器，将高频信号（地震波与地声）直接传送到分析研究攻关机构即可。

    有关伍富昆的工作及历史强震有关临震地声的信息，请参阅《地球物理学进展》刊登的”深井宽频钻孔应变地震仪与高频地震学”文章。