对中国大陆7次强震前出现的典型重力场变化图像(梯度带和四象限)及其量化参数进行总结.结果表明,目前采用的地震预测指标具有一定的不确定性,与测网观测时段、测点空间分布、变化幅值空间差异等具有密切关系;芦山地震前潮汐因子异常空间范围是流动重力典型变化范围的近10倍,可能与连续重力观测站的精度比流动重力联测高1个数量级有关.基于闭锁剪力模式提出利用典型重力变化图像进行地震数值预测的方法,强震前在孕震源存在的双力偶闭锁剪力的持续作用下,走滑型力偶会在地表引起四象限重力变化,倾滑型力偶会在地表引起二象限(梯度带)重力变化.预测回溯算例实验结果初步表明,该方法对走滑型和倾滑型地震的震级预测较为有效,同时可给出未来地震的地点和类型.

基于闭锁剪力模式与地震位错理论,提出构造“等效位错”来描述地震的震前“闭锁剪力”,并建立震前地表重力变化与“等效位错”之间的定量化模型.考虑到粗差干扰,采用稳健-贝叶斯最小二乘方法对姚安Ms6.0地震的“等效位错”进行反演.结果 表明,其孕震源为高倾角走滑型,“孕震矩”与USGS给出的矩震级接近,证明该方法可依据震前重力四象限图像对未来震源特性和孕震强度进行预测.

地震预报一直是国际科学难题,"是否存在有助于预报的地震先兆"被Science杂志列入21世纪125个前沿问题之一.我国一直十分重视地震预报工作,组织实施了全球最大规模的地震监测预报试验,主要开展了测震、地壳变形、重力、地磁、流体等观测研究.其中,全球独具特色地利用持续运行的重力监测网开展许多尝试,取得了一些令人兴奋的结果,尤其是近年来利用震例经验对一系列M6.0以上地震(如2008年汶川8.0级、2009年姚安6.0级、2016年芦山7.0级、2016年门源6.4级、新疆阿克陶6.7级、新疆呼图壁6.2级和2017年九寨沟7.0级地震等)进行了较为成功的中期预测.