近日，全世界第一座三維“超級觀測站”的地球物理跨圈層擾動監(jiān)測系統(tǒng)在云南省巧家縣建成，聯(lián)合四年前在四川樂山建成的第一座垂向擾動監(jiān)測站，研究團隊正式把“超級觀測站”升級為“超級觀測系統(tǒng)”，觀測能力有了本質(zhì)飛躍。

監(jiān)測站概貌。巧家縣防震減災(zāi)局供圖。

該系統(tǒng)在中國地震學(xué)會地震多圈層耦合專業(yè)委員會與四川省地球物理學(xué)會的聯(lián)合支持指導(dǎo)下，由成都理工大學(xué)陳界宏教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊牽頭，聯(lián)合桂林理工大學(xué)、中山大學(xué)行星環(huán)境與宜居性研究實驗室、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、西南交通大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、樂山師范學(xué)院、昭通市防震減災(zāi)局、巧家縣防震減災(zāi)局等近20個單位參與完成。

據(jù)陳界宏介紹，2020年在樂山建立的第一個垂向擾動監(jiān)測站首次實現(xiàn)了人類基于單點垂向的觀測上，在多通道、多物理參量的物理關(guān)聯(lián)上進行科學(xué)檢測，被國際權(quán)威學(xué)者譽為“超級觀測站”。巧家站的建成，將觀測能力從樂山站的一維垂向信號，升級為“三維感知”。

巧家站在繼承樂山站14種核心設(shè)備基礎(chǔ)上，以“高頻多普勒監(jiān)測系統(tǒng)”為核心實現(xiàn)了三大技術(shù)突破：在100-300公里高空設(shè)兩個專屬觀測點，與3個外部基站協(xié)同解決高空水平擾動追蹤難題；整合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有測高儀等設(shè)備，構(gòu)建“原有+新增+周邊”的設(shè)備集群，同時優(yōu)化北斗同步衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收鏈路，這一“衛(wèi)星+反射點+地基”的多維觀測方法為我國首創(chuàng)；配套3個遠距離GNSS觀測站，可分析波動傳播方向?qū)﹄婋x層擾動的影響，為研究地震孕育關(guān)系提供支撐。目前系統(tǒng)已能實時采集地振動、地磁場、大氣電場等20余項物理參量，與樂山站形成互補，構(gòu)建起西南地區(qū)“雙核心、立體化”監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

“該觀測站的建成實現(xiàn)了從單一垂向觀測向三維多通道、多物理量觀測的轉(zhuǎn)變?！?巧家縣防震減災(zāi)局副局長趙啟貴表示，對比以往傳統(tǒng)的觀測手段來說，高頻多普勒系統(tǒng)擴大了監(jiān)測范圍，有助于捕捉震前信號。

巧家站的選址頗具科學(xué)考量。這里地處青藏高原東緣與云貴高原過渡帶，緊鄰金沙江干流，距巧家段僅8公里，“斷裂-河谷”復(fù)合地質(zhì)環(huán)境使其成為研究“地震-地質(zhì)災(zāi)害”鏈的天然試驗場。西側(cè)小江斷裂帶歷史上多次發(fā)生強震，且金沙江流域地殼抬升、河流下切導(dǎo)致巖層破碎，進一步凸顯建站價值。

站內(nèi)山體山洞。彭文琳攝。

建設(shè)中，團隊還攻克多重難題：規(guī)劃160米觀測山洞安置對環(huán)境敏感的測震儀等設(shè)備，針對洞內(nèi)高濕環(huán)境采用特殊防護技術(shù)避免儀器受潮；通過“北斗+無線信號轉(zhuǎn)發(fā)”雙模授時，解決山洞內(nèi)授時信號穿透難題，確保數(shù)據(jù)同步精度。

“在自然災(zāi)害發(fā)生之前，若不同觀測體系得出一致結(jié)果，經(jīng)物理檢驗后，可有效提升前兆識別能力，為當(dāng)?shù)卣A(yù)警、減輕群眾生命財產(chǎn)損失提供支撐?！标惤绾瓯硎荆磥硐到y(tǒng)有望為地震發(fā)生時間、地點和震級預(yù)測提供實證依據(jù)，為我國地球物理機制研究建立“空-天-地”一體化觀測新范式。

來源/人民日報客戶端云南頻道 彭文琳 文廷菊

終審/胡華玉 編審/保進 劉玉 校對/馬思 編輯/何淑倩格

投稿/ ztsxwzx@126.com

轉(zhuǎn)載請注明來自 “微昭通” 官方微信公眾號