日前,全球首个跨圈层扰动垂向观测系统在四川乐山建成。这是一个从岩石圈、大气圈、电离层“天地间”三个圈层同时进行监测灾害数据的高科技系统。整个观测站由绿 {MOD}铁栅栏围起,长宽约20米,正门口挂着“跨圈层扰动垂向观测系统”的牌匾,共建单位有中国地质大学(武汉)、武汉大学、南方科技大学、合肥工业大学、浙江大学、乐山师范学院、中国地震局地震预测研究所、四川省地震局等十余家。
观测站的中间是一个正方形的白 {MOD}巨型设备,而四周分别设置了4个圆柱体炮筒状设备,三个角落则各有一座棕 {MOD}小木屋,门口有一个摄像头不时转动捕捉现场画面,充满了神秘感。这个观测站为何选址乐山?中国地质大学(武汉)陈界宏教授告诉红星新闻,从地理位置上来看,乐山东连四川盆地,西接青藏高原,南邻云贵高原,北望龙门山断裂带,垂直高度差达3000多米,更加有利于“垂向”观测。此次选址的主要负责人——乐山师范学院电材学院副教授、省高校重点实验室主任青海银博士介绍说:“首先是考虑电磁干扰,离城市太近,各种干扰太强,但位置太偏远的话又要考虑无人值守和后期维护问题。”
十余种设备
可监测地下5米和天上35万米
这个观测站地盘不大,却安装有12种监测设备。据青海银博士介绍,中间是一台“边界层风廓线雷达”,可实时监测其垂直向上100米至4000米的大气三维风场,这是目前观测大气波动的重要设备。4个圆柱体炮筒状的是声呐探测系统设备,主要针对1000米范围内的温度进行观测。
此外,3间小木屋里也大有“玄机”。进门左手边的1号木屋里存放着地震仪,屋顶上的全天空成像仪每小时都会拍摄一张实时照片上传至网端。2号小木屋里的3口井深度分别为1米、3米、5米,存放着气压计、温度计和水位计等,屋顶则放置了雨量计和同步定位的GPS。3号小木屋则存放着另一台地震仪,同时监测相关波动。
在现场,还有一个特别的科研GPS仪器,并不是用来定位导航,而是测量从100公里到350公里电离层的TEC。
此外,还有两台设备放置在乐山师范学院校区内,即“流星雷达”和“电离层相干散射雷达”,都属于主动发射信号的雷达监测系统,对高空风场、温度和电离层场向不均匀体进行监测。
三圈层同时观测
已发现两次地震“新前兆”
据陈界宏教授介绍,这个观测系统应该是一项全新的技术,首次将岩石圈、大气圈和电离层圈跨圈层的观测数据,由一个系统同时联合监测的“单站且垂向”观测系统,既可以往下5米观测地振动、地形变、地磁场、地下水,也可以垂向观测上空35万米高空的气压、大气风场、大气电场等物理量的变化数据。
在获得这些数据后,通过精密的计算和当时的数据波动值,可以来预判相关领域的变化。除了可预测地震,还会针对雷雨、暴风等恶性空间天气事件做出一定的探测,当然还需要结合多个观测点的多项数据进行准确的分析,才能得出有效的预警结论。
(文章摘选自红星新闻)