电磁，简单来说，就是电和磁的相互作用，是自然界中无形却无处不在的力量。从天空中的闪电，到我们日常使用的手机、电脑，都离不开电磁的功劳。
鲜为人知的是，电磁场与地震之间，也存在着一种微妙而深刻的联系，这种联系不仅为科学家提供了研究地震的不同视角，也为地震预测预报带来了别样手段。
地震发生前，地下岩石在巨大的地应力作用下会经历复杂的变化，继而引起各种物理场的变化，包括电磁场。科学家们研究发现，在有些地震发生前的几天、几小时甚至几分钟内，地震区域的电磁场往往会出现异常波动。
电磁手段在地震预测中的应用
为了更好地捕捉地震前的电磁异常信号，科学家们在地面上布置了大量的电磁监测站，包括直流电阻率观测、大地电磁（MT）观测、地磁观测、地电场观测等，实时监测地下电磁场的变化。这些观测站能够捕捉到地震前电磁波的异常传播和地磁场的局部变化，为地震预测提供重要数据支持。
地震电磁异常立体观测示意图（引：赵国泽等，2022）
但是地面观测站易受到自然条件的限制，其覆盖范围相对有限。为了弥补这一不足，出现了卫星电磁监测技术（如电磁卫星CSES），它具有覆盖范围广、观测精度高等优点，能够实时监测地球电磁场的全局变化。
CSES-01卫星构建的全球地磁场模型
2018年，我国发射了首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”，主要用于地磁场和电离层环境及其动态信息获取，支撑全球地磁场和电离层建模及其在地球物理探测研究、地震预测科学探索和通信导航环境管理等领域应用。目前“张衡一号”已在轨运行6年多，取得了丰硕的科学成果。
“张衡一号”电磁监测卫星
此外，人工源电磁监测技术（如人工源极低频电磁CSELF台网）也是一种重要的手段。这种方法通过向地下发射特定频率的电磁波，并观测其在地下的传播情况来推断地下介质的性质。当地下岩石的电磁性质因应力作用而发生改变时，其对电磁波的传播特性也会发生相应变化。通过分析这些变化，便可以评估地震发生的可能性。
面临的挑战与展望
尽管电磁手段在地震预测中展现出了巨大的潜力，但其应用仍面临诸多挑战。首先，地震前的电磁异常现象往往微弱且复杂多变，难以准确识别和提取。其次，电磁异常信息的干扰背景复杂多样，包括自然因素（如太阳活动、地磁场变化等）和人为因素（如电磁辐射干扰等）都可能对电磁观测数据造成影响。
太阳磁暴示意图
随着科技的不断发展和电磁理论的深入研究，我们会不断优化电磁观测技术和数据处理方法，提高电磁异常信息的识别和提取能力；同时加强跨学科合作和交流，推动电磁学与地震学、地质学等相关学科的深度融合，未来电磁手段在地震预测中的应用将会更加广泛和深入。
当然啦，作为不是专业人员的大众，虽然不能直接参与电磁监测和数据分析的工作，但可以从自身做起，提高防震减灾意识。比如，学习地震知识、掌握自救互救技能、关注地震预警信息等。同时，也可以积极参与社区的地震应急演练活动，提高自己的应急反应能力。
参考文献
《“张衡一号”电磁监测卫星计划》申旭辉
赵永红, 肖彦君, 王航, 等. 2016. 地震预测方法Ⅳ: 电磁法. 地球物理学进展, 31(6): 2487-249.
赵国泽,张学民,蔡军涛, 等. 2022.中国地震电磁研究现状和发展趋势.中国科学:地球科学, 52(8): 1499–1515.
来源：震知卓见
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