近日，世界第一座三维“超级观测站”的地球物理跨圈层扰动监测系统在云南省巧家县建成，联合四年前在四川乐山建成的第一座垂向扰动监测站，研究团队正式把“超级观测站”升级为“超级观测系统”，观测能力有了本质飞跃。

该系统在中国地震学会地震多圈层耦合专业委员会与四川省地球物理学会的联合支持指导下，由成都理工大学陈界宏教授领导的团队牵头，联合桂林理工大学、中山大学行星环境与宜居性研究实验室、中国地质大学（武汉）、西南交通大学、合肥工业大学、乐山师范学院、昭通市防震减灾局、巧家县防震减灾局等近20个单位参与完成。

据陈界宏介绍，2020年在乐山建立的第一个垂向扰动监测站首次实现了人类基于单点垂向的观测上，在多通道、多物理参量的物理关联上进行科学检测，被国际权威学者K. Oyama誉为“超级观测站”。巧家站的建成，将观测能力从乐山站的一维垂向信号，升级为“三维感知”。

巧家站在继承乐山站14种核心设备基础上，以“高频多普勒监测系统”为核心实现了三大技术突破：在100-300公里高空设两个专属观测点，与3个外部基站协同解决高空水平扰动追踪难题；整合当地现有测高仪等设备，构建“原有+新增+周边”的设备集群，同时优化北斗同步卫星数据接收链路，这一“卫星+反射点+地基”的多维观测方法为我国首创；配套3个远距离GNSS观测站，可分析波动传播方向对电离层扰动的影响，为研究地震孕育关系提供支撑。目前系统已能实时采集地振动、地磁场、大气电场等20余项物理参量，与乐山站形成互补，构建起西南地区“双核心、立体化”监测网络。

“该观测站的建成实现了从单一垂向观测向三维多通道、多物理量观测的转变。”巧家县防震减灾局副局长赵启贵表示，对比以往传统的观测手段来说，高频多普勒系统扩大了监测范围，有助于捕捉震前信号。

巧家站的选址颇具科学考量。这里地处青藏高原东缘与云贵高原过渡带，紧邻金沙江干流，距巧家段仅8公里，“断裂－河谷”复合地质环境使其成为研究“地震-地质灾害”链的天然试验场。西侧小江断裂带历史上多次发生强震，且金沙江流域地壳抬升、河流下切导致岩层破碎，进一步凸显建站价值。建设中，团队还攻克多重难题：规划160米观测山洞安置对环境敏感的测震仪等设备，针对洞内高湿环境采用特殊防护技术避免仪器受潮；通过“北斗+无线信号转发”双模授时，解决山洞内授时信号穿透难题，确保数据同步精度。

“在自然灾害发生之前，若不同观测体系得出一致结果，经物理检验后，可有效提升前兆识别能力，为当地政府预警、减轻群众生命财产损失提供支撑。”陈界宏表示，未来系统有望为地震发生时间、地点和震级预测提供实证依据，为我国地球物理机制研究建立“空-天-地”一体化观测新范式。

来源丨巧家县融媒体中心 微信 @巧家融媒（ID：qjrmwx）丨巧家融媒记者 彭文琳 文廷菊