作者:袁海毅 来源:云南信息报 发布时间:2012-9-15 18:47:23
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云南天文台研制多功能天文经纬仪 可测地震方向
 
动山摇之后,人畜伤亡、家园被毁。几天前云南昭通彝良5.7级地震以及保山施甸4.9级地震造成的巨大损失,让人们不禁发问:“地震真的无法预测吗?” 今后这一难题有望在云南找到答案。
 
日前中科院云南天文台成功研制出第一台多功能天文经纬仪。这台看上去如同大型天文望远镜一样的仪器,可以精确测量地面重力方向的变化,若沿地震断裂带布设仪器,能寻找到地下物质密度异常区,为地震专家预测地震提供可靠信息。
 
天文经纬仪可测地震方向
 
在云南天文台内,有一台足有一人高的“大家伙”,看上去就如同一台大型的天文望远镜。每当夜幕降临,这台仪器将对向天空,对星空进行观测。
 
这就是云南省天文台研制成功的“多功能天文经纬仪”。“可以说,这是目前世界上最高精度的地面天体测量仪器,能高精度测量地面重力方向的变化,研究地下物质密度的变化。”研究人员介绍,通过这台仪器,可以找到引起重力变化的源头,为地震专家预测地震提供可靠信息。
 
“一般而言,地震的震源都在地下十多公里以下,有的深达几百公里,依托现有的技术水平,要打钻下去,直接观测,基本不可能。”地震专家介绍,现阶段,地震预测主要依靠电磁波、磁辐射、地下水化学分析、放射性元素、大地倾斜、重力变化等,通过综合分析各种数据来作预报。但这些数据与地震的关系都是间接的,同时受干扰因素较多。
 
要发生地震,震源区需要经过能量积累的过程,即孕震过程。目前世界各国专家普遍认为地震孕育区受多种应力的作用,积累大量能量,引起周围重力变化。监测到重力变化,就能发现地下能量的异常聚集,地震部门现在已经能用重力仪测出重力变化大小,但却测不出重力方向。
 
中科院云南天文台成功研制的“多功能经纬仪”本来是天文上用于精确观测恒星位置变化的望远镜,而恒星位置变化是重力变化的一面“镜子”,如果同时启动多台“多功能经纬仪”监测,就能测量出重力方向,由此寻找和监测到引起重力变化的源头,为地震专家预测地震提供可靠信息。
 
可测到20公里外一根发丝摆幅
 
通过多年努力,今年8月份,这台多功能天文经纬仪顺利通过了项目验收。“天文经纬仪”在系统误差方面非常精确。研究人员介绍,在设计这台望远镜的时候,专门加强了其观测恒星的能力,按照设计目标,望远镜每小时可以观测到40至50颗恒星,如果每晚观测4小时的话,一天可以观测近200颗的宇宙恒星,观测的恒星越多,那么取到的观测数据平均值就会越精确。
 
“我们采用多种观测方式,通过大量观测,测定的误差达到±0.02角秒,实现了高精度测量天文经纬度。”据介绍,±0.02角秒的概念相当于在东郊凤凰山上,可以测出位于20公里开外一个人的发丝的晃动幅度。
 
多台仪器可建立地震监测网
 
“多台仪器可建立监测网,可安置在地震活跃的断裂带两边的多个固定观测站,通过连续的天文经纬度的测量,监测多个观测站的铅垂线异常变化,寻找地下物质密度异常变化的区域。”研究人员介绍,除了能够监测地震之外,仪器可以提供给航天和国防部门、测绘部门使用。
 
仪器究竟在预测地震时能发挥多大作用?研究人员表示,多功能天文经纬仪到底能不能为寻找震源区提供真实、详细的数据,还需要在实践中进行验证。只有在断裂带上布置3台或更多台仪器,并经过一段时间的数据收集、分析,加以验证,才能判断它是否能真正发挥作用。
 
■天文经纬仪测震原理
 
震源区的能量突然释放,形成强大的地震波,导致震源区周围的地壳变形、断裂、错动和震动等,于是便形成了地震。根据物理规律,当能量积累或释放时,震源区的物质密度和分布会发生变化,从而引起震源区周边的重力场变化,即重力大小和方向的变化。 如果是地区的引力发生了变化,那么就会导致“多功能天文经纬仪”原本的基准面发生倾斜,一旦倾斜,观测到的恒星自然也发生变化。通过这样的原理,研究人员可以以此来判定地球内部是否发生了变化。
 
 
 
 
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