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意志不坚定的人就不必看了。学这个,入门就得好几天时间。但是当然了,会的人越多越好……
第一部分:有关电离层的基础知识(不认真读的话,后面的部分就读不懂了)
电离层属于大气层中的一个部分,和对流层类似,自身也有气候结构,体现在一些区域电离程度高,另一些区域电离程度低。
电离层由于远离地球表面,并且自身气体稀薄,因此被太阳(太阳风)“锁定”,不随地球自转而一起旋转。通俗地讲,如果站在地球上看电离层,看到的是它每24小时环绕地球转一圈(虽然实际上是电离层不转而地球在转)。
电离层容易受到太阳活动影响,但其实绝大部分时间太阳相当平静,而电离层也就极端稳定,往往数日甚至数年都不会发生多大变化。也就是说,你2009年的电离层分布,往往和2010年的分布没有多大区别。
电离层位于地球大气顶部,而对流层位于底部。对流层发生变化,比如产生降雨等等气候系统,是因为光/热效应。通俗讲,太阳晒得时间长,地面水面变热,水气增加,遇冷就会降雨;如果这个能量源来自地面,比如火山爆发喷出水汽,也可以形成云层、降雨。地震前从地层渗出蒸汽,亦可造成云层而被观测到。但是由于对流层密度很大(容易接收阳光热能),相互影响作用强(蝴蝶效应),并且容易受到地形影响,分析起来极端困难,用于地震预报非常困难(比如通过看卫星云图猜地震)。
反观电离层,由于密度较低(不会受到太阳光能太多影响),相互影响作用弱(电离层温度虽然高达上千度,但由于分子间距离很大,导致在这个区域飞行的航天器温度非常寒冷),不太可能受到地面的热对流影响,因此非常稳定。
地震前夕会对电离层造成扰动,但是和对流层不同,并不是因为水汽上升导致的电离层扰动,而是因为地震前地层受压,导致电场变化,进而远距离影响电离层。
实际上,作为等离子体的电离层,也可以改变温度令其变化,但是由于电离层距离地面上千公里,因此地面温差不会对其造成影响,这是对流层所不具备的优势。太阳的加热作用虽然可以影响电离层的电离度,但是由于电离层被太阳(太阳风)“锁定”,因此除了季节变化外,电离层是基本不变的。
另外,作为等离子体的电离层,也可以在外界施加电场来改变其分布。太阳活动期喷射出大量带电粒子,如果吹到地球,则会大范围改变电离层分布。同时,来自地面的电场,比如地震前板块推挤造成异常电场,也足以影响电离层分布。不过,由于一次典型的太阳喷发,其抛射物体积往往比地球还要大很多,因此造成的电离层扰动将是全球性的;而对于地震前兆,由于地层断裂点面积十分有限,因此造成的扰动面积也非常有限。
根据经验的总结发现,地震前兆仅仅会降低上空电离层的电离度,而目前没有发现增加电离度的例子,因此一般认为,如果某地电离度增加,则可以排除是因为地震前兆。
第二部分:应用电离层特性到地震预测
概括讲,电离层不跟随地球自转,而且几乎不发生变化。如果确认电离层扰动不是因为太阳活动(比如范围小、程度深),则就有相当大的可能性是因为地层活动引发。
中科院有一个电离层观察页面,地址为:http://www.cserf.ac.cn/modules/forecast/forecastTEC.php;
在这个地址下,具体的TEC(总电子含量)图片的链接是:http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0513/179/20100513061520TECMAPHOUR.jpg
通过分析图片链接,图片的文件名是20100513061520TECMAPHOUR.jpg,把他断开,分为以下几个部分:2010 0513 0615 20 TECMAPHOUR。2010表示年份,0513日期,0615则表示为GMT(格林威治时间)生成的TEC图,20是指这个图片的序号为20。由于无法得知某个时间段图片的序号,所以当想要看2008年5月12日下午14点15的照片时,就不能简简单单地把链接改成“2008 0512 0615 20 TECMAPHOUR”(时间换算成格林威治时间为0615),因为我们不知道这个图片在当时的序号是20。
那么如何找到过去几小时、过去几天、乃至几年的数据呢?我们再看下图片链接:http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0513/179/20100513061520TECMAPHOUR.jpg,
去掉具体文件名,得到:http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0513/179/,打开后发现,这是服务器一个文件夹的名字,装载了2010年5月13号全天TEC图。那么就可以得知,链接中的“2010”表示年份,“0513”表示日期,“179”则表示TEC图文件夹。那么如果想得到汶川地震当天的图该如何改呢?当然应该是这样:
http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2008/0512/179/
这样便得到当天储存的文件夹。由于中科院是每15分钟更新一次,所以全天总共有96张TEC图。
最好的观察方法,是把全天的TEC图,全部下载到自己的电脑上,然后按顺序放幻灯片。方法是进入这个页面后,在空白位置点击右键,有个“迅雷下载全部链接”,这所有的图,就被下载下来。找到自己的文件夹,选择按名称排序,使用windows自带的图片浏览器,打开全屏播放,然后用方向键一个一个放就可以了。
注意,我在这里介绍的全图下载、放幻灯片的技能,并不是为发现异常而介绍的,其实是为分析异常所介绍的。使用单独的这个步骤,并不能够发现异常;换句话说,只看一天以内的图片,是无法发现异常的。前面已经讲到了,电离层不跟随地球一起自转,相当于电离层每天绕着地球转一圈,而TEC图是固定在一个地理位置上的,不跟随电离层运动,因此如果想要发现异常,就必须对比“不同日期的同一个时间点”。比如,我可以对比2010年5月5日的20:45这张图,以及2010年5月4日20:45这张图。虽然日期相隔了一天,但是时间都是20:45分,而在正常情况下,如果你对比这样两张图,应当是一模一样。
我前面还说了,电离层好几年都不见得有任何变化,所以如果你对比2009年5月5日20:45这张图,会发现他和2010年5月5日20:45这张图完全一样。
但是如果再发生异常时,就会发现突然有一天某个时刻的图,就跟别的日期同一时刻的图不一样。
我们举玉树地震的一个例子,或许是因为“运气好”,我们发现,在2010年4月5日17:30的这张(A):http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0405/179/20100405173015TECMAPHOUR.jpg
在我们进行“例行对比”的时候,他和前一天2010年4月4日17:30的这张(B):http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0404/179/20100404173013TECMAPHOUR.jpg
以及后一天2010年4月6日的这张(C):http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2010/0406/179/20100406173023TECMAPHOUR.jpg
我们发现,A与B不同,A与C也不同,但是B和C是相同的,因此可以把B图和C图当做正常参考图。
在B图中,我们看到玉树地区在电离层上,是处于一个“山腰”的位置,或者是在一个“坡”上,C图也是符合这个特征。可是到了A图,也就是6日与4日之间的4月5日,玉树竟然变成了谷底。
如果你不放心,这里还有个去年4月5日的:http://www.cserf.ac.cn/uploads/share2/2009/0405/179/20090405173028TECMAPHOUR.jpg
乃至在去年这个时候,玉树也是在山坡上,可是到了现在,怎么就钻到谷底去了呢?这个,很明显是一个异常,是一个严重异常。
这次或许是因为我们运气好,所以从全天96张图中,找到了这么一张和相邻的两个日子不同的TEC图,那如何让我们在进行“例行对比”的时候好运不断呢?
第三部分:观察电离层异常的典型步骤
虽说前面在原理介绍的时候,感觉很轻松,但实际操作起来,还是相当费力的。下面是步骤:
1、下载近十天所有电离层图片到你的电脑上。
按照我前面说的方法,不停地修改页面链接,找到十天内TEC图在服务器上的位置,用迅雷把整页的图片下载下来。每天的图片约为10兆,十天就是100兆。
下载到同一个文件夹里。
2、打开那个文件夹,点选“搜索”按钮(如果你是win7,则搜索输入栏在文件夹窗口右上部),输入这样一行字:“201005??1345*”,这句话的意思是,使用通配符搜索所有2010年5月下任何日期13点45分的TEC图。
对于这个通配符搜索,我详解一下:你下载后的图片文件名是这个:20100513061520TECMAPHOUR,第七位和第八位是“13”,意思是13日,把这两位在搜索中用问号(半角符)替换,就可以搜到5月13日、5月12日……、5月4日等等,视乎你下载了哪几天的。
对于通配符“?”,他的意思是“这一位任意”,通配符“*”表示后面“多位任意”,那么“201005??1345*”这段意思就是说,我要2010年5月任意一天的,但是必须是13点45分的图,于是计算机就帮你从1000多张图片中筛选出来10张符合条件的,你如果不掌握这个技能,那恐怕没办法进行“例行比对”
3、从00:00这个时间开始,一直比对到23:45这个时间,当然了,一共比对96次。每次使用通配符搜索出来的10张图片,可以用windows图片浏览器放幻灯片观察,正常情况下,十张都是一样的。如果有任何一张不一样,则要么是因为太阳干扰,要么是因为地层的异常。
4、确定异常中心点的位置,记载一张纸上,包括观察到这个异常点的图片所对应的时间。
以上方法仅仅是观察到了突然出现的异常,由于电离层和地面是有相对运动的,所以这个步骤,还不能确定这个异常点就是瞬间在当地“冒出来的”,还是早就冒出来,从别处飘过来的。
第四部分:动态校验异常点的地理位置。
实际上经过第三部分第4条,你对这个异常的“斑点”已经很“面熟”了。
下面该执行的步骤:
1、假设你在上一部分确定,是5月11日某个图发生的异常,你就要继续通配符搜索,不过这次要输入“20100511*”意思是说,我要5月11日这一天所有的图,于是计算机给你筛选出了96张。
2、用windows默认图片预览器播放这96张得幻灯,当你那“面熟”的异常半点再次出现时,你就应该前后追踪这个斑点,推测他是从哪里冒出来的。虽然这个冒出地和上一部分定位的地点经常相同,但也有例外情况,所以必须多加注意。
第五部分:产生异常点报告
这其实没有一个固定需要遵循的步骤,但作为有经验的人,我提出这样一种倡议:
内容:
====================
异常点 XX N XXX E(坐标)
理由:
x年y月z日发生异常:《图片链接》
x年y月z-1日正常时的对比:《图片链接》
x年y月z+1日正常时的对比:《图片链接》(或者也可以是z-2日,如果时间很紧张的话)
x-1年y月z日正常时的对比:《图片链接》
====================
我们可以看到,确认一点的异常,无非是要和本年前一天对比、本年后一天对比,以及前一年同一天对比。这种方法,比如你要确定5月11日的异常,就必须等到5月12日异常图的后一天新图出来才能确定,不过考虑到,一般地震都要发生在异常出现5日以后(玉树是在发生异常10天以后,汶川则是连续异常了好几个星期),这种方法也完全够用的。
第六部分:实际应用中的问题
以上就是定位一个异常点的基本方法。看起来不算太难,对吧?但是实际应用中,我们会遇到各种复杂的问题:
1、太阳活动一旦大范围扰动电离层,就会导致图片的标尺部分平移,这会给我们判断造成极大难度(整个地图变成大花脸)。确认异常就需要逐点对比标尺确定电离度的数值。
2、如果异常点是从图外某地飘来的,则往往导致判断失误。
3、中科院经常会丢失一部分图像,这主要是因为仪器故障或是人为疏失造成的。(请不要总是联想到某些阴谋论,如果真是故意删除的话,他们有能力让你“一点异常也看不出来”,可是在观察的时候,还是能够分析出一些异常的。)
除此之外,还有很多很多问题,只有你亲自去做才会发现。而对于初级教程来讲,我觉得这个已经足够了。我现在经验也还有限,等我再深造深造以后,看看能不能再写中级教程。
第七部分:参考信息
1、以前写过的一些帖子:http://www.dizhenluntan.com/viewthread.php?tid=4390&extra=page%3D1
http://www.dizhenluntan.com/viewthread.php?tid=4317&extra=page%3D1
2、关于玉树和汶川电离层异常的总结:http://www.dizhenluntan.com/viewthread.php?tid=4534&extra=page%3D1
3、本人的第一次不算成功不算失败的预测报告,一定程度上预报了4.6级地震,只不过时间上和位置上误差比较大:http://www.dizhenluntan.com/viewthread.php?tid=4533&extra=page%3D1
4、一些废话:我总还是要看到某些人,因为心怀对地震的恐惧心理而谣传一些不着边际的信息,或者到处询问别人,请求帮助。我觉得,如果你真的整天害怕,而且对那些大师的预报感觉满足不了自己的胃口,那你自己就该用心去学习一些预报的技能。当然了,我今天提出的这个方法难度可不太小,学起来肯定是非常费力,但找些事情做充实自己,也总比整天生活在恐惧中好。如果哪天你睡不着觉了,请不要到处发帖子问别人,请把时间用在研究TEC图上,对大家都有好处。
这个方法也是很不完美的,如果依赖一个人的力量,那恐怕成功率不是很高。但是如果大家一起看图,我想成功率就会高些。
如果你怀疑这种方法的正当性,你可以用试着做下面几道习题,就明白这种方法是多么有效了:
第八部分:习题:
1、请按照本文介绍的步骤,观察玉树前半个月的TEC图,对玉树地震做一次模拟预报。(难度:低)
2、请按介绍的步骤,观察汶川前半个月的TEC图,对汶川地震做一次模拟预报。(难度:中)
3、请对本月15日以后国内的情况,做出描述和预测。
我还是提醒大家,现在咱们民间预测的实力非常有限,就连最厉害的几位大师,也只能出一道选择题,写出好几个可能发生的位置。
改进整个地震预测的工作,需要大家共同完成。 |
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