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中科院上海天文台金双根团队在电离层地震学领域取得了重要的研究进展，在国际上首次提出了全球卫星导航系统（GNSS）大气地震学概念，为监测和预报地震提供了新的可能手段。相关研究成果近日发表于《地球科学评论》。

人类至今仍然无法准确预报和理解地震，目前国际上常用地震仪和地表强震仪估计地震震级和破裂，但这些传统仪器受分辨率和精度等的限制以及缺少近场实时观测，因此无法准确估计地震前兆和孕育的详细过程及其释放传播特征。地震和海啸等引起大气向周边和上空传播，从而引发大气扰动，大气观测或为地震监测的一种新手段。

“目前我们常用全球卫星导航系统（GNSS）和甚长基线干涉测量（VLBI）观测等，可以借由它们获得中性大气延迟和电离层电子总含量（TEC），以监测和研究地震大气扰动特征。”金双根说，“我们利用GNSS观测资料获得了全球大地震的电离层扰动及其传播特征，发现了电离层扰动主要是由地震破裂后引发大气声波和重力波向上传播引起的。”

在这项研究中，科研人员模拟结果给出了地震电离层扰动特性，即产生的声波重力波靠近震中，而表面瑞利波和海啸在大气/电离层中分别产生声波和重力波。这些由固体地球/海洋和大气耦合产生的波向周边和上空传播，引起了电离层等离子扰动。

但由于真正前震、同震和余震电离层扰动信号很难分离，特别是震前大气异常仍存争议，大气和地震耦合机制还有待进一步研究。为此，金双根提出倡议，国际同行利用大气探测手段，进一步研究和认识地震破裂前后细节和产生机理，发展GNSS大气地震学，共同解决地震监测和预测难题。

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