張 立
(云南省地震局,昆明 650224)
近年云南地區多井出現水位異常,最顯著的低水位異常主要集中分布于麗江地區、楚雄地區及玉溪—紅河一帶,包括4個地方州共10口井。麗江、永勝、姚安、南華、大姚、建水、開遠、元江、高大、江川10井水位有6口井為2009年4-9月、4口井2011年上半年開始出現水位下降后持續低水位至今,且下降幅度均為觀測以來最大幅度。水位異常顯著特點是在時間上和空間分布上都相對集中。
從云南省氣象局提供的云南省平均降水量歷年變化及年降水量距平分布可知,2009和2011年降雨量為1960年以來最少年份,2009-2011年3年云南大部降水偏少,滇中、滇東南降水偏少約20%~30%,2011年滇東北及滇西北雨量較少。與水位持續下降時間及地域相吻合,水位變化與降雨有一定有關,但低水位中是否含有地震異常信息?則是我們最關心的問題。為此,對水位與降雨量關系進行相關分析。
本研究分別對開遠和大姚2口井做水位與雨量相關分析。①多年動態分析:用1986年1月至2011年9月的開遠水位月變幅資料, 進行降雨量( x) 與水位( y) 的相關關系計算。相關系數R = 0.616, 統計樣本數n = 308,自由度n -2 = 306, 遠大于5% 信度下的相關系數0.113 , 說明水位多年月變幅度和月雨量變化的線性相關顯著。用大姚水位月變幅與月降雨量(1994-2011年) 計算的相關系數R = 0.671, n = 233,遠大于5% 信度下的相關系數0.138 ,說明水位多年月變幅和月雨量變化的線性相關顯著。②以月為尺度的相關性分析:為了認識水位與降水之間的短期變化特征, 以一年(12月) 為時窗, 1月為步長向前滑動, 進行相關關系計算, 結果表明,大部分時間段內降雨量與水位具有正相關性(大于5% 信度下的相關系數0.576 ),即具有相關性、同步性;相關系數絕對值減少視為異常,開遠1987年以來7次水位異常與滇中、滇西南6級地震對應較好。2011年以來出現的異常指示該區域有強震危險。大姚1995年以來2次水位異常與滇西北M≥6級地震對應較好。2011年以來的異常仍指示滇西北有強震危險。這一現象的具體原因極有可能是強震發生前地震孕育過程中應力-應變發生變化導致了水位的變化,水位與降雨量基本關系被破壞, 因此,這種逆變現象屬于前兆異常。地震發生后, 水位與降雨量又恢復了正常的正相關關系。
唐山、汶川地震震中區地下水位及流體趨勢性異常的變化過程,表現出下降—回升—劇升的變化圖象。對比國內震例資料,唐山、汶川地震前后顯示的水位及地下流體異常圖像不是個別的。例如,在1971年3月24日青海都蘭6.8級地震、1976年4月6日內蒙和林格爾6.3級地震和1979年7月9日江蘇溧陽6.0級地震時,也都觀測到了震前地下水位出現趨勢性下降、地震發生在水位最低點附近、臨震回跳、震后劇升的變化圖型。所以說“長趨勢下降—上升—下降—地震”或“長趨勢下降—上升—地震—下降”,為強(大)震前水位的異常圖像。
(1)目前云南存在著已為期2年的、多井水位趨勢性下降異常變化。
(2)在干旱背景下云南地區水位以下降變化為主。