闽台地区、特别是台湾属于地震多发地带之一。台湾地处东面的琉球弧和南面的吕宋弧两个沟—弧体系的结合带，复杂的构造环境以及菲律宾亚板块与欧亚大陆的相互作用，使台湾成为全球研究弧—陆碰撞最受关注的地区^[1]。因此该区域的地震频发，是全球地震活动最为活跃的地区之一。在研究地震预测特别是短临预测时所面临的主要难点问题之一就是地震是小概率事件，所以要检验地震地电场用于地震短临预测的有效性最好方式就是选择地震多发区域进行连续观测和探索预测方法。而我国闽台地区就是很好的实验观测区域。在台湾的东海岸，中强地震和大地震出现的频率非常高，在岛内区域地震同样活跃，据有记录以来，花莲海域周边300 km已经发生过49次7级以上地震。1999年发生在台湾中部的7.7级集集地震造成了非常严重的灾难。所以选择地震监测预报研究的区域和用于预报地震活动的监控方法是非常重要的。

利用地震前地电场异常信息进行地震三要素（时间、地点、强度）的预测，在国内外许多研究文献中已有报道，且积累了大量的研究震例^[2-21]。1966年邢台M7.2地震后，我国开展了地电场观测研究，观测技术从早期的模拟观测（土地电），到后来的数字化地电场观测，记录到了典型的震例^[22]。我国地电场观测研究始于1966年3月22日我国邢台发生M7.2地震后，自此无论是先期的模拟观测（土地电）还是后来的数字化地电场观测研究都已经积累了许多震例^[22]。上世纪90年代我国研制了ZD9型观测频带范围为DC-0.005 Hz的数字化大地电场仪^[23]，固体不极化电极^[24-25]，这些技术应用极大的提高了观测数据的质量^{[24, 26]}。截止目前已经建设120多个地电场观测台站，其中电极敷设方式：长极距在300~400 m范围、短极距在150~250 m的长度，分别在南北、东西及北东（北西）方向共布设了六个测道的测量装置，分别在三个方向上都有长短不一的两个测道，构成了地电场多极距观测系统，在相同方向上两个测道比测的方式实现排除电极极化等影响，为剔除与地震无关的噪声并提取地震电信号提供判定依据^{[15, 19, 27]}。我们近年开展的针对地电场点阵观测系统的研究（仪器微型化、低功耗、低成本化、数据无线传输、电极布设的小极距化），使得操作方便易行的小极距地电场观测取得了较好的效果，为野外临时观测提供了极大的方便^[22]。

在福建省地震局“十五”项目建设期间在泉州市地震台建立了泉州地电场观测，但只有一个地电场台站，还是太少，而且也没有ULF频段的电磁扰动观测。为了能够验证福建沿海地震地电场观测的有效性，我们分别在福建漳洲台、东山台、平潭台建立了临时性的地电场观测，与泉州地电场台站一起构成了福建沿海地电场观测网，以期检验该观测台网对闽台地区地震前的异常信息观测的有效性。本文是对这方面工作的初步总结，以期为今后在本地区开展地震电磁观测提供十分有意义的参考。

动态跟踪每个台站地震电信号及其变化特征。具体震前地电场“指纹”信息跟踪原理如下:

第一步：收集每个台站观测到的各种异常信号。

第二步：落实和识别源自各种源的异常信号：

（a）电极极化噪声（由于电极性能的改变或埋设条件不良而产生）；

（b）附近的电磁干扰噪声,如工业游散电流流过测区在测量电极上引起的附加电信号;

（c）台站附近地下介质电性变化导致地电场的局部畸变引起的噪声（降雨和温度变化引起的）；

（d）雷电噪声；

（e）电离层电磁扰动噪声（该类噪声特点是其引起的地电暴具有广域性，即在全国地电场台站基本上都能在同时段观测到，因此通过多台和远距离参考台对比观测可识别；也可参考地磁指数Kp≥5.0的条件加以识别）；

（f）高压输电接地极入地大电流信号。

第三步：分类和归类源自各种信号源的异常信号集合。

第四步：研究源自不同信号源的每种异常信号的特点。

第五步：在上述工作基础上挑选出疑似与地震有关的异常信号。

第六步：用实际发生地震信息对所选出的疑似与地震有关的异常信号进行比对分析和确认。

第七步：经过比对分析结果后，针对新出现的、特征能够相吻合的确定性地震电信号进行更深入研究，以获得对未来地震三要素的判定。

上述工作的基础就是积累并形成各个台站地电场异常信息库，该库收集了上述（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）类的噪声信号以及除此之外的异常信号，并在此基础上进行模式识别处理，模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程。

通过上述对地电场观测数据的分析处理，可以获得信度高的地震电信号，并依此判定未来地震震级、发震时间和地点三要素，信息越可靠、分析越细致则分析结果的误差越小。关于判定引起地电场变化是远场、还是近场的基本原理已有一些研究^[19，30]。本文下节给出一些基于福建沿海地电场台站特征信息库对比分析所得到的震前地震电信号特征图，由于篇幅所限，许多特征图在此省略。

由上节可以看到近些年在台湾海峡区域发生的最大地震是2018年11月26日发生的M6.2地震，而在此地震发生前在福建沿海东山台、漳州台、泉州台都提前观测到了地电场异常信号，东山台观测到的时间是2018年11月1日，泉州台观测到的时间是2018年11月3日，漳州台观测到的时间是2018年11月25日（由于故障从10月1日至11月23日期间最关键的时段观测数据丢失）。从国内外大量研究震例来看，震前观测到的电磁异常信号很少是各个台站同时观测到，都是在不同的时间观测到的。这是因为孕震体是一个区域，当应力积累过程是发生在不同的应力积累区或凹凸体时，应力积累加速区就会产生并传播电磁信号^[6,31]，这种信号因为地下介质电性非均匀性和各向异性的影响从而使得在地表有些观测点能够被观测到，而另一些观测点观测不到这样的信号，这就是所谓的“敏感点效应”^[32-33]。因此，对于2018年11月26日台湾海峡M6.2地震，东山台、漳州台、泉州台观测到的异常信号时间不一致，可以认为是因为信号源或凹凸体不一致导致的。由图2~图4可以看到，在东山台观测到的地震电信号波形形态上来看，海峡M6.2地震前地震电信号形态与台湾地区地震电信号的波形形态上存在着较大差异，前者呈现连续下降然后上升恢复到正常的水平，而后者呈现出尖峰脉冲组的形态，这种特征差异性应该可以作为短临地点预测的参考因素。

在本文所总结的地震电信号的可信度上，如果能够通过实践的检验则可以大大提高可信度。在这方面的检验，我们大都通过检测出地震电信号，做出判断等待地震的发生，然后作为下次判断的参考依据保存在信息库里。例如，图 10所示的是东山台于2020年10月11日12:30—14:30期间观测到的地震电信号特征图，异常信号出现后，笔者于2020年10月12日在图中用红色字体给出了基本判断：28天后，当在11月8日左右台湾宜兰至花莲区域将会发生M5.0左右地震的标注，以等待后续验证。结果在2020年10月17日在台湾台南市发生M4.9；2020年11月6日在台湾台东县海域发生了M4.9地震。地震发生后，再将地震三要素（时间、地点、震级）发生的具体信息标注在图上，这样就形成了地震电信号特征信息库里的一个元素，以方便未来比对信息之用。

图 10 2020年10月11日东山台地震电信号特征图Fig.10 Characsteristic of seismic electric signals observed at Dongshan Station on October 11, 2020

利用表1给出的地震电信号的异常信息，是否可以做出有效的短临地震预测是检验闽台地区基于地震地电场方法短临预测地震的最佳方式之一。我们认为这种方法在本文所监测的区域里是可行的。例如2019年3月14日笔者与一位专家在微信里交流时曾经给出了台湾地区地震短临预测意见，该意见认为：“关于台湾近期震情，我觉得发生6.0级左右的地震才对，4.6级地震太小了。下图是东山岛的观测，请参考。”结果在2019年4月18日台湾花莲县海域发生了6.7级地震，具体如图 11所示。在该意见中所指的东山岛观测的图即图3。

图 11 2019年3月14日微信预测意见及实际发生地震图Fig.11 WeChat prediction comments on March 14, 2019 and corresponding actual earthquake occurrence

在2020年6月3日笔者在一个三人地震群里给出了预测意见：“震情交流：未来三周内在台湾花莲至宜兰及周边地区发生M5.6左右地震的可能性很大，临震时间很可能是6月6日至6月16日期间。5月25日的4.8级地震难以解释异常信号。”实际上，2020年6月14日在台湾宜兰海域发生5.5级地震，如图 12所示。

图 12 2020年6月3日微信群预测意见及实际发生地震图Fig.12 WeChat prediction comments on June 3, 2020 and corresponding actual earthquake occurrence

在分析表1中的一些地震电信号特征后笔者认为很快在台湾地区将要发生一次中强地震，2021年12月27日笔者在一个三人地震群里给出了预测意见：“应在两周内台湾会发生6.3级左右的地震”。实际上，在预测意见给出的6天后，即2022年1月3日，台湾花莲县海域发生了6.4级地震，具体参见图 13。

图 13 2021年12月27日微信群预测意见及实际发生地震图Fig.13 WeChat prediction comments on December 27, 2021 and corresponding actual earthquake occurrence

由上可以看到，随着科技发展，手机微信通讯和交流平台的广泛应用，使得资讯通讯的时间都可以在手机上标示并截留，为我们进行地震短临预测意见的交流和保留证据提供了很好的平台。这能够证明地震预测结果除了填写地震预测卡并向当地地震局或中国地震台网中心邮寄外，还多了一个为我们对地震短临预测实践探索活动留取证据的方式。上述实践中地震短临预测都比较成功，说明在福建沿海进行地电场观测并用于闽台地区地震短临预测可以做出有效的预测。

另外，在表1给出的震例中，其中最大的地震是发生在2024年4月3日台湾花莲县海域的M7.3地震，该地震给台湾地区造成了很大损失，同时也引起了中国大陆东南沿海地区如厦门、福州、泉州、宁德等地的强烈震感。上海、浙江、江苏、江西等地有感。很可惜的是由于经费短缺，我们在东山台、漳州台、平潭台建立的地电场观测运行后续难以为继，只好停测。所以这次大地震只在泉州台检测到了地震电信号，因为信息太少，难以对其三要素进行准确预测，也错失了这次短临预测地震的实践机会。相信未来本区地电场观测台站数增多后基于本文方法的地震短临预测会取得更好结果。

由本文可以看到，福建沿海地电场观测对闽台地区地震的发生是可以在短临预测阶段观测到地震电信号的，在我们临时建立的东山台、漳洲台、平潭台观测期间结合泉州台地电场观测，得到了一些地震特别是台湾地区强地震前的异常电信号，几个较好的震前短临地震预测意见很好地支持了所得到的地震电信号的可信度。这几个震前短临地震预测意见也再次证明了地震地电场指纹信息法的有效性。在上述3个临时性的地电场观测台运行停止后只由一个泉州地电场台站的观测资料分析结果进行较准确的判断2024年4月3日台湾7.3级地震三要素还是较为困难的，由此可见如果能够在福建沿海地区多建几个观测质量高的地电场观测台站则对闽台地区地震震情（尤其是短临阶段的震情）研判可以起到非常重要的作用。

另外，在我们临时性的地电场观测期间，通过东山台和平潭台使用微型地电场仪的小极距地电场观测可以看到，小极距地电场观测系统对观测场地要求比ZD9大地电场仪要低许多，电极布设方式操作简单易行，因此建立观测站点的成本也非常的低；在地电场的阵列观测或点阵观测中，我们在前期的工作中得到了体现，本文工作再次证明了小极距地电场点阵观测的快速便捷之处。

致谢：福建省地震局林树研究员、福建省地震局监测预报处、平潭地震台诸同志在本项工作中给予了大力支持，在此深表感谢！