■ 杨星

目前，板块间的挤压仍是造成全球强震的主要原因，强震前的挤压势必带来能量的流动和聚集，能量在孕震区的发展和演变会通过热辐射等形式向外传播，这种能量的外向辐散往往涉及到较大的范围，传统方法很难捕捉到这种变化，而卫星手段则有能力提供震前大面积稳定、持续和长时间的辐射信息，为我们理解孕震过程和观测震前异常提供了新的思路。

基于卫星热红外手段获取震前热辐射异常开始于上世纪80年代，研究人员在中东地区发现地震前、震中及周边区域，会存在热红外辐射异常的现象，从而开启了空基手段（即，空基观测，是指传感器在地球表面以上、中层大气及以下的观测，主要由气球探测、飞机探测和卫星探测组成。）探测震前异常的研究。此后通过研究，热红外异常辐射的现象在全球不同地区的中强地震前多有被发现，从热红外辐射异常的空间分布上看，其往往分布于未来震中及其周边区域，在某些区域的分布中，异常区与当地的构造背景也存在一定联系，这些结果和现象也表明，通过空基手段监测震前热红外异常有益于突破地震预测的难题。另一方面，在看到热红外辐射异常现象时，也要关注其背后的机理。

目前，通过实践观测结果和实验室试验，形成了四种较为主流的地震热红外异常解释机理。

第一种为岩石挤压学说，该学说认为强震前孕震区及周边区域存在应力挤压现象，这种挤压会造成地下岩石介质的碰撞摩擦，产生大量能量，能量传导到地面引起区域能量升高，形成热辐射异常。

其次是地球“放气”学说，该学说认为，应力挤压造成地下温室气体上溢，这些温室气体在地表引起区域性的“温室效应”，从而造成区域热辐射能量的异常升高。

第三为“正极空穴”理论，该理论认为，岩石在受力挤压中，岩石中原子间的共价键会断裂形成“正极空穴”并逐步向地表传导，这些自由电子激发地表分子产生电离并释放大量能量，从而产生热辐射异常。

第四种理论则认为，岩石受到足够大应力挤压时，会产生熔融现象，这一现象会激发惰性气体的衰减并释放能量，形成地表的热红外辐射异常。

目前，经过数十年的发展，卫星地震热红外学科已经形成了多元化、多方向、多方法的发展局面，不同的卫星热红外数据被应用到了地震监测跟踪中，先进的统计学方法，如人工智能、大数据等也逐渐和地震热红外结合并产出新的成果。越来越多的成果让我们看到，卫星地震热红外学科将在防震减灾事业中发挥更大的作用。（作者单位：四川省地震局）