인류는 지진에 관해 어떤 현대 연구를 진행했나요?

현대에 들어서면서 인류는 지진을 과학적 시각으로 이해하게 되면서 전혀 새로운 연구의 세계를 열게 됐다. 지진을 연구하기 위해서는 가장 기본적인 것은 지진이 발생한 시점, 진원지의 위치, 지진의 강도를 연구하는 것이다. 지질 탐사 기술의 발전으로 지구 구조에 대한 인류의 이해가 깊어졌고, 지구 내부 구조와 지구 판의 움직임을 모델로 지각 변형이 지진을 일으킨다는 이론이 형성됐다. 이와 관련하여 지각변형이 발생하면 지하수위의 상승과 하강, 지하수의 화학적 조성의 급격한 변화는 지진을 예측하는 중요한 참고지표가 된다. 기록된 지진 관측 데이터가 축적되면서 사람들은 지진 발생과 지자기 및 지전기적 변화 사이에 어느 정도 연관성이 있음을 발견했습니다. 지자기 및 지전기 관측을 통해 지진을 예측하는 것도 고려할 수 있는 돌파구가 되었습니다.

지진 활동에 관한 연구

초기 지진학은 주로 지진 발생 후의 다양한 현상을 연구했으며, 대부분 대규모 지진의 지리적 분포와 시간 분포를 연구하는 데 국한되었습니다. 1960년대부터 지진 예측이 화두로 떠오른 만큼, 강진이 발생하기 전의 다양한 현상을 아는 것이 시급하다. 현재 전조 지진 분포 이미지에 대한 연구가 상대적으로 심도 있게 진행되어 지진 활동 빈 영역과 지진 ​​활동 스트립이라는 두 가지 지진 전조 모델이 형성되었습니다.

강한 지진이 발생하기 전 일정 기간, 미래 발생 지역 근처에서는 지진 활동 수준이 하향 추세를 나타내어 지진 활동 공백 영역을 형성합니다. 지진격차를 찾아 미래 강진의 위치와 크기, 시간을 예측하는 것은 전단계 지진활동 영상을 활용해 지진을 예측하는 유망한 방법이다. 다수의 강한 지진에 대한 비교분석을 통해 빈지역은 기본적으로 지진활동 배경이 강한 지역에 위치하고 있음을 알 수 있었다. 비어 있는 지역은 조용한 측면뿐만 아니라 주변 지역에서 지진 활동이 증가하는 측면도 있습니다. 다수의 지진사례 분석을 통해 면적, 장축, 공극 지속시간 등의 통계적 관계와 미래 지진강도를 연구할 수 있으며, 이는 실제 예측에 일정한 역할을 할 수 있습니다.

지진 활동대란 지역적 지진 활동이 증가함에 따라 지진의 진원지가 분산되고 지저분한 분포에서 집중된 분포로 변하는 과정을 말합니다. 띠 내부와 외부의 지진강도와 에너지에 대한 비교 분석을 통해 띠 판별의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

지각변형 측정방법

대부분의 지진은 지각의 중간부와 상부에서 발생하며, 지진이 발생하면 지각변형을 동반할 수밖에 없다. 따라서 지각변형과 지진과의 관계에 대한 연구는 지진예측에 있어서 매우 중요한 기초연구이다. 지각 변형 측정은 측지학의 일부이며 지진 과정을 연구하는 중요한 수단입니다. 지각 변형 측정 작업은 주로 활성 구조 구역, 지진이 발생하기 쉬운 지역 및 잠재적인 지진 위험이 있는 핵심 지역뿐만 아니라 대규모 저수지 지역과 같은 핵심 지역에서 수행됩니다. 지각변형의 측정기간은 측지기간에 비해 매우 짧으며, 필요에 따라 집중적인 관측이 이루어지는 경우가 많으며, 대지진 전후의 시기적절한 측정에 각별한 주의가 필요합니다.

지각 변형 측정에는 주로 수직 변형 측정, 수평 변형 측정, 교차 결함 측정 및 고정점 변형 측정이 포함됩니다.

수직 변형 측정의 목적은 지각의 들어올림 운동을 측정하는 것이며, 주요 방법은 정밀한 레벨링입니다. 지각변형 감시구역에 일정한 계획에 따라 지점을 배치하고, 각 관찰지점의 기준석(레벨포인트)을 지하 또는 표면에 노출된 기반암에 단단히 매설하여 수직변형망을 형성한다. 각 수평선 위의 수평선 사이의 높이 차이를 정기적으로 측정하고, 적절한 처리를 거쳐 지각의 수직 변형이 발생했는지 여부를 판단할 수 있습니다. 수직 변형 모니터링 네트워크는 활성 단층이 지배하는 구조 구역, 대도시, 대규모 공장, 광산, 대규모 저수지 및 운송 허브가 지배하는 주요 보호 지역, 지진 활동 지역 및 비정상적인 지각 변형 지역에 배치되어야 합니다.

데이터에 따르면 대부분의 얕은 지진 발생 지역은 수평 변위가 지배적이며 수평 변위의 진폭이 수직 변위보다 큰 경우가 많습니다. 따라서 수평 변형에 대한 연구는 수직 변형만큼 중요합니다. 지각의 수평 이동은 지상의 일부 지점의 평면 위치 변화를 측정하여 설명합니다. 이를 위해서는 수평 변형 관측 네트워크를 구축해야 합니다. 수평 네트워크를 구성하는 기본 그래픽은 삼각형이므로 삼각형 네트워크라고도 합니다. 다양한 관찰 요소에 따라 각도 측정 그물, 측면 측정 그물, 가장자리 및 각도 측정 그물로 나눌 수 있습니다. 테스트 네트워크의 레이아웃 원리와 재테스트 주기는 수직 변형 네트워크와 동일합니다.

지진의 단층 기원 이론이 제시된 이후, 단층 변위와 지진의 관계는 지구과학자들로부터 특별한 관심을 받아왔다. 지진을 일으키고 지진의 전조를 포착하는 단층 역학 과정을 이해하기 위해 지구과학자들은 다양한 교차 단층 측정을 준비했습니다. 교차 단층 측정은 단층의 두 측정점 사이의 발생 상태, 단층의 이동 모드, 양측 암반의 기계적 특성, 측정점과 단층 사이의 거리 및 평면을 얻는 것과 관련됩니다. . 측정된 값에는 제거해야 하는 특정 간섭 요인의 영향도 포함되어 있습니다.

특정 지역의 지진 발생을 집중적으로 모니터링하기 위해 지각변형 관측소를 설치하여 단기 및 단기 관측을 수행할 수 있습니다. 전자는 지면의 수직 이동을 측정하기 위해 정밀 레벨링 방법을 사용하고, 후자는 지면 사이의 수평 변위를 측정하기 위해 정밀 거리 측정 방법을 사용합니다. 일반적으로 오류 활동을 모니터링하기 위해 활성 오류 영역에 배포됩니다. 일반적으로 관찰은 하루에 한 번 이루어지며, 장기간에 걸쳐 지속적인 관찰이 이루어집니다.

지하수 관찰

지하수의 관찰과 연구는 주로 지하수 수위, 수온, 유속, 시간에 따른 가스-화학적 조성 변화 등의 동적 법칙을 요약하고 이를 연구하는 데 중점을 두고 있습니다. 지하수의 역학 비정상적인 동적 패턴과 지진 사이의 관계는 지진 예측을 탐구하는 데 중요한 주제 중 하나입니다. 실습 후, 심지하 우물수망의 관측 효과가 좋습니다. 모니터링 지역의 강한 지진에 대해 지하수 이상을 관찰할 수 있으며 일부 지진은 어느 정도 예측할 수 있습니다. 광범위한 실제 관찰을 수행하는 동안 과학 및 기술 작업자는 지하수 전구체의 물리적 메커니즘에 대해서도 논의하여 지하수의 동적 변화와 지각 암석의 응력 변형 사이의 관계를 더 깊이 이해하고 깊은 우물의 수위 민감도가 높기 때문에 밀봉은 지하수를 함유한 암석 덩어리의 약간의 변형을 명확하게 반영할 수 있으며 지진 예측에 매우 실용적인 의미를 갖습니다.

물은 흐르기 쉽고 비압축성이며 공기는 침투하기 쉽기 때문에 물과 공기는 특히 힘의 영향에 민감합니다. 지하수는 지각 내 깊이 20~30㎞에 분포하며, 이 범위는 대부분의 지진원이 분포하는 범위이다. 따라서 지진 잠복기, 응력 변형 및 암석 덩어리의 파열 과정에서 수분을 함유한 주변 암석의 응력-변형률 변화는 지하수의 물리적 특성과 화학적 조성에 명백한 변화를 일으키고 변화 정보가 전달됩니다. 물의 흐름을 통해 얕은 층으로. 따라서 지하수(가스)의 시간과 공간에 따른 물리적 성질과 화학적 조성의 변화를 측정하여 지진을 예측하는 것은 효과적인 지진 예측 방법 중 하나가 되었습니다.

지자기와 지진의 관계에 대한 연구

국내외에서 많은 대규모 지진이 발생하기 전에는 진원지와 그 주변 지역에서 전자파와 관련된 이상이 다수 발견되었습니다. 오늘날 세계 각국에서는 체계적인 관찰과 연구 작업을 조직하고 수행해왔거나 수행할 예정인 연구 주제가 매우 광범위하며 일부는 일정한 결과를 얻었습니다. 예를 들어, 지진 전 전자파 이상 현상을 분류하여 원인이 다른 두 가지 유형의 전자파 이상 현상이 있음을 지적했습니다. 다른 하나는 소스 본체와 인접 영역의 매체의 물리적 특성 변화로 인해 해당 영역의 전자파 전파 특성 변화로 인해 전자파 이상이 발생하는데 이를 전파 이상이라고 합니다. 전자는 부화부터 지진 발생까지 전 과정에서 발생할 수 있으며, 압전 효과, 동전기 효과, 열전 효과 등은 모두 암석의 미세 파열 시 전하의 축적 및 방출을 유발하여 발생원 영역에서 전자기파를 방사하게 할 수 있습니다. 넓은 스펙트럼.

지진 준비 과정에는 지하 매질의 저항률 변화, 지류 및 자연 전기장의 변화가 수반되는 경우가 많습니다. 이러한 변화(주로 지각상층 매질의 저항률 변화)를 관찰하고 연구하며, 지진 발생 전의 전기적 정보를 추출하고, 지진 예측을 위해 지진과의 관계를 탐색하는 것이 지전기관측의 주요 업무입니다. 지진 예측에 대한 지전기 연구 및 응용은 주로 지각의 얕은 매질의 저항률 변화와 지각의 깊은 매질의 전기적 변화라는 두 가지 방향에 중점을 둡니다. 다른 지구물리학적 방법과 마찬가지로 지전기 방법을 사용하여 지진을 예측하는 것은 아직 경험적 단계에 있으며 지진 예측의 목표와는 거리가 멀고 지속적인 탐구 노력이 필요합니다.

지구의 중력장은 관측 지점의 공간적 위치와 지구 매질의 밀도에 따라 달라지는 지구의 물리적 특성이므로 중력장의 변화를 관찰하면 이를 연구할 수 있습니다. 지각의 변형과 중간 밀도 변화 또는 질량 이동의 변화를 통해 지진 예측 연구 및 현대 지각 운동과 관련된 지구 역학적 문제를 탐구합니다. 중력장의 시간적 변화는 주로 지구의 변형, 지구 내부 질량의 움직임, 그리고 우주에서의 지구 움직임의 일부 동적 요소의 변화를 반영합니다. 이는 현대 지각 운동, 지진 예측 연구 및 밀접한 관련이 있습니다. 기본 천문학. 중력장의 시간 변화는 조수 변화와 비조수 변화의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자는 지구 중심의 외부 천체(주로 태양과 달)의 중력 효과에 의해 발생하고, 후자는 주로 지구 자전의 변화와 같은 지구 자체의 변화에 ​​의해 발생합니다. 속도, 극 운동, 지각 운동, 지각 변형 및 깊이 물질 변화 등에 의해 발생합니다. 지진이 발생하기 전 중력 변화를 관찰한 더 좋은 예는 1976년 탕산(Tangshan) 지진입니다. 지진 발생 후 상반기에는 지진 발생 후 중력장이 추세 변화를 보이며 비정상적으로 회복되는 모습을 보였다.

위성을 이용한 지진 모니터링

우주 위성 기술의 발전과 함께 위성은 지진 예측 연구 및 응용에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. '9차 5개년 계획' 기간에 우리나라는 위성지진예측에 대한 연구와 응용을 시작하여 예비적인 성과를 거두었다. 우리나라 관련 전문가들은 지진감시위성의 개발이 매우 필요하다고 보고 있다. 우리나라는 지상전자파 관측소를 상당수 구축해 왔지만, 우리나라는 영토가 넓고 지진 취약 지역이 많아 이미 구축했거나 준비 중인 전자파 관측소로는 예측 수요를 충족시킬 수 없습니다. 우주에서 운용되는 위성의 지상 전자기 관측 범위는 넓고 지상의 자연 조건에 의해 제한되지 않으며 우주 전자기장의 동적 정보는 지상 정보보다 강력합니다. 우주 전자기 모니터링을 실현하기 위해 위성을 사용하는 것은 지진 예측을 촉진하는 데 긍정적인 역할을 할 것입니다. 원촨 지진의 경우, 사전에 해당 지역의 지속적인 공간 전자기 모니터링 이미지가 있다면 예측이 가능할 수도 있습니다.

우리나라 지진 전자파 위성 지구관측 기술을 개발하고, 우주수단과 지상 감시를 결합하고, 우주와 지상을 통합한 3차원 지진전자파 감시 시스템을 구축한다면 지진 전조에 대한 정보량을 획기적으로 늘리고, 예측은 지진 예측의 기초가 되며 중요한 과학적 기준을 제공합니다. 우리나라 항공우주 발전을 위한 '11차 5개년 계획'에서는 지진 전자기 모니터링 위성에 대한 연구를 수행하는 것이 명확하게 제안되었습니다.

원촨 지진 이후, 국방과학기술산업총국이 주최한 현재의 지진 재해 대응을 위한 항공우주 기술 심포지엄에서는 지진 전자파 모니터링을 포함한 핵심 기술의 연구 개발을 더욱 가속화할 필요가 있음을 분명히 밝혔습니다. 위성을 테스트하고, 국가에 봉사할 수 있도록 항공우주 기술을 지속적으로 향상시킵니다.

지진 감시 위성 계획은 1990년대 초 수년간의 연구를 바탕으로 구소련 과학자들이 제안한 지진 전조에 대한 글로벌 감시 위성 시스템을 구축하겠다는 아이디어였다. 이 시스템의 목표는 특정 지역의 전자파 및 전리층 플라즈마 특성을 장기간 모니터링하고 지진 발생 2~48시간 전을 예측하는 것입니다. 러시아는 지진과 관련된 전리층 변화에 대한 정보를 탐지하고, 지진 예측 정보 및 예측 기술을 탐구하며, 전리층, 자기 및 플라즈마 변화 및 기타 전구체를 연구하기 위해 1999년, 2001년, 2006년에 3개의 위성을 발사했습니다. 또한 미국, 프랑스, ​​우크라이나, 이탈리아, 대만에서도 지진 전자기 모니터링 위성에 대한 관련 연구를 수행했거나 이 분야에 대한 연구 계획을 가지고 있습니다.

기존의 지상 지진 관측소와 비교할 때, 위성을 사용하여 지진을 감시하고 예측하는 방법은 의심할 여지 없이 사람들에게 예측의 새로운 기반을 제공합니다. 지진 예측을 위해 지진 전자기 위성을 사용하는 것은 아직 탐색 단계이지만, 이 방법은 많은 과학자들에 의해 인정되었습니다. 앞으로는 과학기술의 발전과 과학연구의 심화로 지진전자기위성이 지진예측에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

지진 연구와 관련된 분야가 호황을 누리고 있습니다.

지진 연구는 지구물리학의 급속한 발전을 직접적으로 촉진합니다. 지구물리학은 20세기 초에 창설된 이후 1960년대부터 급속도로 발전해 왔으며, 바다, 육지, 공기를 포함하는 많은 하위 학문을 포함하고 있으며, 천문학, 물리학, 화학, 지질학 사이의 경계적인 학문입니다. 지구물리학은 지구를 연구대상으로 하는 응용물리학으로 지진학, 중력, 지전기학, 지자기학 등의 학문과 그 학제간 학문을 포함하는 다학문으로 발전해 왔습니다. 지진학은 중력, 지전기, 지자기학, 지열과학, 지질학, 천체물리학 및 기타 학문과 긴밀한 관계를 갖고 있으며, 각 학문은 상호 강화적인 관계를 형성해 왔습니다.