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  土地电测量方法的改进以及两个重大发现  
 

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参考资料:

[1] 中国地震局门户网< http://www.cea.gov.cn>)
[2]民航空管在线( <
http://www.xmatc.com>)
[3] 中国气象局门户网  (<
http://www.cma.gov.cn>)

中国利用“无声岗哨技术”研制全新的雷达,储备的基础技术条件:

1)在全国范围对土地电直接观测研究

在地震科学数据的获取方面,目前中国已初步建成了包括测震、电磁、形变和流体四大观测台网在内的基础数据观测网。中国还建成了由48个台站组成的国家数字地震台网,由267个台站组成的20个区域遥测数字地震台网,由107个台站组成的首都圈数字地震台网等。

 地震前兆台网是指一定区域内为了地震预测的目的,对地球各种形变场、物理场(土地电)和化学场进行观测的台站的总和,前兆台网与地震台网共同构成了地震监测预报工作的两大基础性台网。

“九五”期间政府投入巨资对前兆台网进行了数字化改造,目前已有一些省级前兆台网完成了改造,从仪器性能上看,已有根本性的改观,基本上处于20世纪90年代的水平,上海数字地震前兆台网就是其中完成得较早、较好的一个。

2)在局部范围对土地电直接观测研究

  研制全新雷达的初期工作可以先从微台阵入手,中国科学院地球物理研究所于1970年起开展了地震台阵试验,在河北省怀来县布设了由12个子台组成的临时台阵;上海地震台阵位于上海西部松江的佘山地区,距离上海以东海岸线约65公里,该台阵为小尺度台阵,孔径约为3公里,有16个子台组成,子台分布呈北北东向。各子台的间距约为600m,大部分子台均建在地面以下2m处,基本处于同一海拔高度,均安装了集为一体的三分向KS-2000型宽频带(0.02~100s)地震计和TDE-324C24位数据采集器。最近几年来,中国地震局地质研究所进行过流动地震台阵的布设,其主要任务是某些区域的地下结构进行研究。微台阵主要用于监测几十公里到几百公里范围内的地震和其他爆破事件。微台阵建设、维护方便,监测能力强,科技含量和资料利用率高。

3/民航雷达管制员提供的空中航空器的现行地理位置

由于空管一体化,军/民用飞机在空中的地理位置已经不是秘密。空中交通流量管理(ATFM)可以用图形显示全国范围的与飞行计划相关的融和雷达和ADS数据的所有在空中的航空器的现行地理位置,并叠加在绘有地理境界线和民航空域情报系统设施的地图上。

雷达管制是有高度限制的,也就是最低引导(安全)高度,飞机在离地30米左右的高度就可以被雷达发现,在雷达屏幕上可看到飞机的信号,包括高度,地速,航迹,机型,航班号,应答机编码。近代的雷达,不仅能够自动追随活动的目标,如果雷达本身包含计算机或者与计算机联用,还可以做到测量、计算、跟踪自动化。

4)绘制全国及局部范围内空中飞行物对地电流影响的图象

 数字地震台网对物理场(土地电)的微弱记录均可通过台阵数据处理方法检测出来,但是地震工作者(沿袭希腊雅典大学3位教授的VAN方法)通常将土地电短暂的变化视为干扰而过滤删除,其中删除的信号包括飞机飞过时引起的土地电明显变化,例如我国研制出的新型土地电仪器——SE3型地震电场前兆仪就是如此;相反现在我们需要修改电脑程序,需要将飞机飞过时引起的土地电短暂而明显变化的信号放大突兀出来。

5)研究空中飞行物对地电流影响的规律

  笔者的实验表明空中飞行物对地电流的影响比较明显,即当飞机经过时(30秒左右)地电流总是变大10-20nA。利用计算机技术,完全可以自动测量、跟踪、计算空中飞行物与地电流两方面信息,相信可以精确测量飞机高度、地速、航迹、机型,发现它们对地电流影响的规律,由此研制出一种全新的雷达,抗电磁干扰能力比“维拉雷达”更加先进的雷达。

 

中国利用地电流的变化来预测天气变化参考材料:

1)气象观探测基础体系可以实时收集全国及各区域气象观测信息和天气现象

 天气预报及气象服务工作大体可以分为信息收集(气象观测)、综合分析预报、对外服务这样三个阶段。气象观探测主要可分为常规地面观测、高空探测和专项探测等。常规气象观测包括温度、湿度、气压、天气现象等;高空探测是使用探空气球拖带探空专用仪器,了解高空不同层面的温度、湿度、风向风力等要素情况。专项探测是使用卫星遥感、雷达等设备对云系演变等情况进行跟踪了解。

中国气象局及各区域气象中心早已经实现气象观测自动化,1982216日我国短期数值天气预报业务系统(简称B模式)在中型计算机上建立并正式投入业务应用,1991615日,我国中期数值预报业务系统(简称T42)在CYBER大型计算机上建立并正式投入业务运行。利用计算机技术我们可以实时收集全国及各区域气象观测信息和天气现象。

2)研究天气变化对地电流影响的规律

  天气预报是有局限的科学,是人类的一种高级的智力游戏。对于很多天气现象的发生、演变的内在机理和规律,人们还并没有完全掌握,天气预报的不准确,是个世界性的现象。要预测天气,首先要观察天气,从理论上讲,要明察秋毫,任何一个细微之处都不能放过。而人类本身并不具有千里眼、顺风耳,我们的眼睛有盲区。地球同步气象卫星目不转睛地注视着天气变化,但是它离地面的距离是36,000公里,比较遥远,分辨能力比较有限;极轨气象卫星的高度是800多公里,离地球近一些,但是它不可能目不转睛地观察特定区域,它的云图是拼接而成的,在观察一个特定区域时,相当于卫星有“眨眼睛”的毛病,而有一些天气就在“眨眼间”发生了。另外,如果有云层覆盖,我们就难以观察并测算植被、水体、沙尘的面积和强度等等,云层会掩盖很多秘密。

为了使天气预报更加准确,气象工作者们一直在寻求预报天气的新方法和新思路,采用土地电测量方法倒是一种很好的选择。实验表明不同天气状况对地电流的影响呈现比较简单的线性变化,如果从小气候观测、大气候观测的角度研究天气变化对地电流影响,相信在中、短期天气预报方向我们能够积累一些经验,因此能够找到利用地电流的变化来预测天气变化的规律,为气象观测者们的预报工作提供一种开拓性的思路。



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