前人的研究表明，一些井孔的水温与水位的相关性在某些中强地震之前会发生显著变化。然而，这两种物理信号的相关性与所选的时间窗口密切相关，对地震的预测效能也需要系统的统计检验与评估。

本研究对云南丽江井2007年11月至2017年9月的水温和水位数据进行了预处理，采用不同的时间窗长得到了二者相关系数随时间的变化。然后利用Molchan图表法得到不同预警窗长和井震距下的预测技能评分（area skill score），以评估该方法对周边500 km范围内5级以上地震的预报效能。通过效能评估分析，我们获得了两套对5级以上地震具有较好预报效能的指标：（1）在90天窗长条件下，以相关系数大于0.1可向前预测45天200公里的强震；（2）在90天窗长条件下，以相关系数大于0.65可向前预测45天150公里的强震。

(a)                              (b)

(c)

图1 （a）时间窗长90天、步长45天时，丽江井水温与水位的相关系数（蓝色竖线）随时间的变化。红色竖线为200km范围内的6次M≥5.0地震。（b）为与（a）相对于的Molchan图标。预警窗长45天。横坐标表示预警的时空占有率，左边纵坐标表示漏报率，右边纵坐标表示预报成功的地震总数目。(c)预警窗为时间窗长的一半时，不同时间窗长和井震距下的预测技能评分，色标即表示评分高低。

由于该井存在两个相互独立的含水层，且深度大于200 m时，水温会随深度的增加而升高，我们推测，通常情况下，井水主要通过浅部含水层中较冷的降雨补给，水位升高会导致水温降低，水位下降导致水温上升，二者呈负相关；但在200 km范围内孕育较大地震时，可能有深部热水通过较深的含水层进出井孔，打破了二者之间的负相关关系，使得二者不相关甚至呈现正相关。

本研究可为丽江地区中强地震的中短期预报提供参考，也可为其它地区开展类似研究提供方法上的参考。

本研究成果于2021年发表于SCI收录国际期刊“The European Physical Journal-Special Topics”。研究受“中国地震局地球物理研究所基本业务专项（DQJB17B06）和中科院国际合作项目（131551KYSB20160002）”资助。

【相关文献列表】

Guijuan Lai, Changsheng Jiang, Weilai Wang, Libo Han, Shengchang Deng. Correlation between the water temperature and water level data at the Lijiang well in Yunnan, China, and its implication for local earthquake prediction. European Physical Journal-Special Topics, 2021. 230, 275-285.

【个人简历】

来贵娟，博士，助理研究员，中国地震局地球物理研究所非天然地震研究室职工。主要研究方向为地震与地下流体的相互作用。以第一作者发表科技论文8篇，其中，SCI论文5篇。