利用气体传感技术提高地震预测能力

我们的使命是保护人类生命和资源免受自然灾害的影响,为此,我们利用气体传感技术,支持学术和政府机构开展关键研究,以更好地了解自然界向我们传达的信息。

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试想一下,如果我们能够预测地震发生的时间,那么我们就能更好地为灾难性地震做好准备。虽然地震无法准确预测,但科学家和工程师正在努力更好地识别和理解看不见的预警信号。

“大自然一直在向我们发送信号,告诉我们正在发生什么;我们需要学习如何倾听、测量和量化这些信号,从而提高我们适应和应对这些信号的能力,”INFICON公司资深大学教授兼高级研究科学家安德烈斯·迪亚兹博士说道。“如果我们拥有合适的工具来‘更好地倾听’,我们就能预测潜在的有害现象并做好更充分的准备。科学家们已经利用这种方法预测了飓风的路径,并疏散了受影响地区,从而防止和减少人员伤亡。我们能否学习用同样的方法应对火山喷发和地震?我认为可以;持续测量气体排放量可以为我们提供线索和路径。

在中国,地震预测研究所正在多个监测站研究气体排放,以寻找地震预测的线索,从而提高应对能力。研究所的专家和国际研究人员发现,在重大地震发生前几天,气体浓度水平和气体比例就会发生变化,这也是地震监测项目的动力。为了充分了解影响信号的因素,这些观测结果必须通过持续、长期的监测来验证。目前有多种技术可以检测和量化气体浓度水平,其中之一是气相色谱法(GC),该方法根据分子与制备柱的亲和力分离样品中的分子,并通过基于MEMS的热导检测器进行量化。

Earthquake Forecasting_Protected area see hut with forecasting station
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温泉周边设有保护区,预测站位于保护区内的木屋内。

为了协助这项突破性的研究,研究所选择了INFICON Micro GC Fusion Gas Analyzer®作为监测和验证气体排放估算的工具,并结合了更传统的方法,如地震监测。中国政府与INFICON合作,对断层附近选定温泉区逸出的气体进行了长达一年多的追踪。然后将数据与地震活动所显示的地核压力相关联,为长期数据收集铺平道路。

“地震期间,生命和资源都岌岌可危,”迪亚兹博士说道,“断层和火山地点的被动脱气为我们提供了直接了解地球内部正在发生什么过程,从而影响地球表面和我们在地球上的生活的途径。该研究所正在INFICON技术的帮助下,在地震科学和应对策略方面开展有影响力的研究,INFICON技术处于气体分析仪器的前沿。”

GC技术的角色和影响

在中国不同省份的两个多参数地球化学监测站,Micro GC Fusion装置提供了令人鼓舞的结果。这些监测站被安全地安置在防护罩内,提供可靠、实时的数据,这些数据对于跟踪地球化学变化和支持预警系统至关重要。

合作研究非常成功,该研究所将在下一阶段将气体监测的实施扩展到更多的监测站,未来的目标是将监测站扩展到覆盖中国所有活动断层区域。

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西宁站全景

除了测试和实施气相色谱技术外,双方的合作还将扩展到其他气体分析技术的现场测试,例如使用INFICON Transpector® MPH的现场质谱仪分析,以及使用基于INFICON高灵敏度WiseTechnology®传感器的特殊地球科学“泄漏探测器”的大气氦监测检测。

Micro GC Fusion的使用有助于检测和量化地球化学监测站排放的气体,如氢气、氦气、甲烷、乙烷、氧气、氮气、二氧化碳、一氧化碳和硫化氢。Diaz博士解释说,地球内部的压力变化会改变井中脱气过程的成分。该系统配备了直接气体采样管,可连续分析排放物,同时集成过滤功能可防止颗粒干扰。这种设置能够确保精确、不间断的监测,这对于观察这些地震活跃地区的地球化学变化至关重要。

通过对收集的气体进行精确的数据分析,研究人员获得了有关地震和脱气活动模式的宝贵见解。浓度和气体比率可以作为大地震活动的前兆,甚至在灾难性事件发生前几天就能发现。目前研究区域包括地震带内的21个城市。最终,这项技术能够提高地震预测的准确性,从而提高拯救生命的能力。

推进自然灾害的救生预报

地震是一种全球性威胁,有可能造成严重破坏和人员伤亡。INFICON产品通过识别地震活动的潜在前兆,在减轻此类灾害的影响方面发挥着至关重要的作用。

除了参与旨在预测这些灾难性事件的持续研究外,我们还在继续努力将基于MEMS的Micro GC Fusion检测限值提高到百万分之一(ppm)以下。我们还与地震研究所合作,将站流控制和数据采集编程到在线可视化软件中,使其能够从世界任何地方实时访问。这个先进的系统增强了研究所的预警能力,使他们能够向易受影响的社区提供有效的实时数据。通过与地区当局和利益相关者的合作,INFICON确保我们的监测技术能够有效地整合到灾害管理系统中。

通过预警和准备措施,社区能够在地震发生时采取行动。应用微气相色谱融合技术进行地震预测是备灾领域的一大进步。通过实施该技术,我们旨在保护生命、资源、基础设施和环境免受地震的破坏性影响。

在INFICON,我们很自豪能够提供技术解决方案,并与合作伙伴一起走在研究和创新的前沿。

Earthquake Forecasting gas station Micro GC Fusion-based forecasting system
Earthquake Forecasting gas station Micro GC Fusion-based forecasting system
地震预报加油站。INFICON Micro GC Fusion 预报系统。

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