■ 刘江 吴微微 陈聪

大地震的孕育和发生是一个复杂的地球物理过程，伴随着物质迁移、能量释放和信息交换，是地壳断层构造应力持续积累达到破裂临界状态后迅速释放的结果。

研究结果表明，孕震区域地震电磁信号可以从岩石圈向上传播至大气层和电离层，地球化学、声学和电磁波是其主要的传播途径。地震电磁信号经过复杂的耦合过程从地壳孕育区传播至空间电离层，跨越地球多圈层结构，引发红外辐射、大气成分和电离层参量异常扰动，这被称为地震多圈层异常现象。地震多圈层异常监测和分析可以有效揭示孕震区域多圈层异常响应的时空演变特征，推动多地球物理场异常耦合机理的深入研究。

遥感卫星技术，是指从地面到空间各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称，具有覆盖范围广、时效性好、成本低等优点，是研究全球范围内地震多圈层异常扰动的理想工具。其中，针对红外辐射异常可通过遥感卫星技术提取不同波段的热红外异常信息，如黑体亮度温度（TBB），中波红外亮度（MIB）以及射出长波辐射（OLR），其遥感监测卫星主要包括美国NOAA极轨气象卫星系列、Terra极轨卫星、中国静止气象卫星风云系列等。针对大气异常变化可通过处理云层数据分析大气成分异常信息，如水汽、一氧化碳、甲烷、臭氧、气溶胶浓度等，美国航空航天局大气气象数据中心提供各类卫星气象数据下载和分析业务。针对电离层参量的异常探测，在轨运行的中国电磁监测试验卫星（CSES）和欧洲航天局SWARM卫星星座可提供全球卫星电磁场、等离子体、高能粒子等电离层多参量异常监测数据。

2018年2月2日,中国地球物理场探测卫星计划的首发星——张衡一号卫星（ZH-1）成功发射，自此我国拥有了首个地震立体监测星基平台，弥补了电离层地面监测手段的不足，为地震机理分析、空间环境监测和地球科学研究提供了新的技术手段。其探测载荷主要包括：高精度磁强计（HPM）、感应式磁力仪（SCM）、电场探测仪（EFD）、等离子体分析仪（PAP）、朗缪尔探针（LAP）、中国高能粒子探测器（HEPP）、意大利高能粒子探测器（HEPD）、GNSS掩星接收机（GNSS-RO）、信标机（TBB）等。

遥感卫星技术能够帮助我们在全球范围内获取多源卫星监测数据，有利于我们实时监测地震重点区域岩石圈、大气层和电离层多学科和多参量异常扰动，更好地验证地球多圈层结构中震前异常耦合的相关性，进一步促进地震多圈层异常耦合机制的优化和完善。

基于遥感卫星技术，近年来地震学家开展了大量的震例分析和异常机理研究工作。研究结果表明，2008年中国汶川8.0级地震、2015年尼泊尔7.8级地震、2018年印度尼西亚7.5级地震等多次破坏性地震发生前均探测出显著的地震多圈层异常耦合现象，岩石圈—大气层—电离层耦合（LAIC）机制作为震前多圈层异常耦合的一种合理解释得到了大多数地震学者的认可。2019年至今，四川省地震局持续开展地震多圈层异常耦合研究，目前已初步建立川滇及周边地区地震多圈层异常监测和分析体系。基于此，2022年四川马尔康6.0级地震、四川泸定6.8级地震地震发生前，我们发现了孕震区域红外辐射、大气成分及电离层参量等显著的地震多圈层异常耦合现象，对区域大地震的孕育过程有了更加清晰的认识，为地震重点区域震情判定提出了新的地震监测技术方法。基于遥感卫星技术的地震多圈层异常监测和识别为地震空间探测提供了有效的多圈层前兆异常研判依据，也为强震频发地区的地震科学探索提供了新的研究途径和发展方向。（作者单位：四川省地震局）