0 引言

地震是十分复杂的非线性动力学过程，在这个过程中应力应变得到积累，地下介质由弹性形变向非弹性形变转变，通常还伴随着岩石孔隙的膨胀和破裂、地下流体的变化、断层的摩擦等动力学过程，从而产生了一系列复杂的地球物理、地球化学、压磁、压电、热磁、动电等效应(丁鉴海等，2006)，形成了多种可观测到的外在变化表象。因此，在地震研究中，除了直接利用地震波数据研究地震活动性外，还可以通过监测与地震活动相关的地球电场、磁场、形变、地下流体、电磁波、倾斜、水氡等多种参量的变化，全方位地认识和了解地震的孕育和发生过程。

电离层是日地空间观测环境中的一个重要组成部分，地震孕育和发生过程也会引起孕震区上空电离层特征参量的异常变化，称为地震电离层现象。它是地震在电离层中的一种表象，是岩石圈-大气层-电离层通过某种途径耦合的结果，被认为是捕捉地震短临信息较有前景的手段之一。自Moore(1964)和Davies等(1965)报道了与1964年美国阿拉斯加地震相关的电离层异常扰动现象后，关于地震电离层现象的研究便揭开了序幕。随着观测资料的丰富和积累，地震电离层现象不断被发现、报道和证实(Parrot et al，2015)。如今地震电离层现象已经越来越受到关注，成为地震学与空间电离层物理学交叉的热门学科。进入21世纪以来，随着空间卫星观测技术的发展，许多发达国家都陆续发射了专用于监测空间环境变化及地震火山等自然灾害活动的卫星，如美国QuakeSat、乌克兰SICH-1M、俄罗斯COMPASS- 2、欧洲航天局SWARM等卫星，尤其是法国在综合参考国际卫星观测资料的基础上，成功发射了世界上第一颗专门服务于地震和火山监测的DEMETER卫星，开创了地震电离层现象研究的新局面。在借鉴DEMETER卫星的研究经验基础上，中国于2018年2月2日成功发射了第一颗用于防震减灾研究的张衡一号(ZH-1)卫星，相关的研究工作也正在有序地开展。

如今，有关地震电离层现象的研究工作仍在不断进行，地震电离层现象也在不断地被报道。回顾以往地震电离层现象的研究可以看到，研究工作大体分为两类：震例研究和统计研究，主要研究内容是分析地震发生前与地震孕育过程相关的电离层扰动现象，目的是探索地震的前兆信息，为地震的预测预报提供相关依据。而从已报道的地震电离层现象研究中可以看到，由于研究地震对象的差异性、地震本身的复杂性、研究数据的多源性、分析方法的多样性等，使得地震电离层现象在不同的研究中表现出极为复杂的特征。本文将主要关注已报道的地震电离层现象，对其中一些主要的震例研究和统计研究进行简要介绍，并对已报道的一些异常现象进行分类总结，尝试探索地震电离层现象与地震参数之间的内在关系。

1 震例研究

在地震电离层现象的研究中，大量的工作都是基于震例的研究。研究中使用了多种电离层观测参量，根据地震电离层现象研究中主要使用的参量，对以往的震例研究进行简要介绍。

1.1 地基电离层探测参量

地震电离层现象研究中常用的基于地基探测的电离层特征参量有电离层D、E、Es、F2等层的临界频率、虚高及最大电子密度等。通常认为在大地震发生前，地震孕育区会通过某种耦合方式与电离层发生作用，致使电离层底部产生沉降，D层电子密度增加，从而改变传播路径和经过该区域的无线电信号的传播特性。Hayakawa(2004)利用发射站和接收站之间传递的连续信号(10.2kHz)，对发生在两站之间的Kobe地震进行研究，发现传播信号在晨昏交替时间的相位在震前有明显变化，而地震前后各4个月的其他时间内未发现此现象。Yoshida等(2008)通过建模模拟，进一步证实了电波传播路径上的电离层底部D层高度降低能导致相位和幅度的变化，但不同频段的电磁波震前的特征不尽相同(Hayakawa，2004、2009；Rozhnoi et al，2007)。

地震的孕育还会引起未来震中上空电离层E层临界频率的扰动变化(Antsilevich，1971)。Ondoh等(2002)发现震前7天和震前3天地震孕育区上空出现强烈的突发Es层，在白天临界频率(foEs)异常增大。Liperovsky等(2005)发现在震前孕震区探测到Es现象的频次明显增多。

F2层作为电离层中最活跃的一层，相关地震电离层现象的报道也较多。通常F2层主要研究的参量有电离层的虚高(h'F)、临界频率(foF2)偏移量以及最大电子密度(NmF2)等的变化，但不同的震例研究结果之间存在较大的差别。Ondoh等(1999)对日本Okushiri地震分析发现，F层夜间的虚高h'F在震前3天高于月中值，在震后3天低于月中值，并且震前3天的F2层临界频率(foF2)小于月中值。张学民等(2014)对玉树地震研究发现，震前1天的F2层临界频率(foF2)相对滑动均值增大40%，并且异常存在漂移特性。徐彤等(2012)基于临界频率(foF2)数据的分析结果表明，震前电离层foF2的扰动幅度会随震中距的增加而减小。Kim等(1999)和Pulinets等(2003)分别通过理论计算，给出了孕震区上空电子浓度的空间水平分布图，同时还指出最大异常区域在地面投影点与未来震中位置有偏离，并且在其磁共轭区有时也可以观测到异常扰动。震前临界频率或电子密度增强、减弱的变化，可能与强震前电子浓度空间的分布有关，增强和减弱通常分别位于震源区的两侧，因此，当研究的区域不同时，得到的结果就会有所不同(Pulinets，1998a；杜品仁等，1998；Chuo et al，2001、2002a；余素荣等，2004；熊晶等，2008；Ondoh，2009)。蔡军涛等(2007)对以往的电离层F2层中的异常进行总结，认为地震电离层异常形态具有多样性。

利用地面接收站接收GPS卫星信号可以计算出电子密度总含量(TEC)，基于该数据的地震电离层现象研究也得到广泛开展。Liu等(2001)利用TEC数据对1999年中国台湾集集地震进行分析，发现震前1天、3天、4天的TEC降低。李施佳等(2012)对2011年3月11日的日本宫城县以东太平洋海域9.0级地震进行研究，发现震前当天TEC明显增加，超出其他日期相同时段的平均值，并延续到震后数日。周长志等(2017)对2016年3月2日苏门答腊7.8级地震进行分析，发现震前8天TEC减弱的异常变化。吴云等(2011)利用TEC数据对2008年5月12日汶川8.0级地震分析，发现震前13天至震前2天内出现多次减弱和增强的异常变化。刘莹等(2013)对2012年4月11日苏门答腊8.6级地震进行分析，发现震前6天至震前5天TEC异常扰动，表现出先减小再增大又减小的特征，并且震前6天在震区的共轭位置也观测到了异常变化。此外，对同一个震例用不同方法进行分析，所得到的异常出现在震前的天数也有所不同，如对2010年4月14日玉树7.1级地震的研究，熊晶等(2010)发现震前1天存在TEC增强的异常，而李旺等(2014)对该地震分析发现震前13天和震前26天出现TEC增强现象，姚璐等(2014)对该地震分析发现震前5天至震前4天和震前1天出现TEC增强的现象，张学民等(2014)对该地震分析发现震前1天出现TEC增强的现象。从近年来更多基于TEC的地震电离层现象的震例研究中(黄林峰等，2012；刘莹等，2013；Zhao et al，2015；王泽民等，2016；Tao et al，2017；张明敏等，2018)，也可以看到这些异常的多样性。

1.2 星基电离层观测参量

自Gokhberg等(1982)首次报道卫星电磁信号数据时发现了地震前存在的异常后，基于空间卫星观测的电离层数据便广泛地应用于地震电离层现象的研究中。在以往的研究中不断发现和报道了许多可能与地震有关的电离层异常现象，常用的电离层观测参量有电(磁)场、电(离)子密度、电(离)子温度、高能粒子等。

Larkina等(1983)对经过地震区域的Intercosmos-19卫星记录的数据进行分析，发现震前和震后几十分钟至数小时内VLF电磁信号增强。Chmyrev等(1989)对Intercosmos-1300卫星数据分析，发现在震前约15min时，频率为1Hz的磁场在震中上空出现幅度约为3nT的扰动。张学民等(2009c)对2008年汶川8.0级地震分析时，发现震前1周内DEMETER卫星记录到电场能量显著增强的现象，其变化幅度达到3σ，频率集中在2~6kHz。Molchanov等(2006)利用DEMETER卫星接收到地面发射站信号，对发射站附近的地震研究，发现地震发生前1个月的时间段内，震中上空区域信号的信噪比降低。关于震前电场和磁场异常变化的研究还有很多(Parrot et al，1989；Serebryakova et al，1992；Parrot et al，1993、2006a；董建等，2009；张学民等，2011；姚丽等，2013)，电场和磁场存在异常的波段几乎涵盖了从DC到HF整个电磁波频段。赵国泽等(2007)和Hayakawa(2009)对卫星观测的空间电磁异常现象的主要特征做了总结和展望。

许多空间探测卫星还搭载了电离层等离子体探测设备，能够测量电离层电(离)子密度和温度等参量，因此基于电离层等离子体参量的地震电离层研究也较为丰富。Bošková等(1994)基于Intercosmos-24卫星数据，分析发现震前12~16h电离层等离子体成分出现异常，H⁺和He⁺密度明显增加。焦其松等(2011)对2010年1月12日海地7.1级地震进行分析，发现震前8天O⁺密度出现异常变化。张学民等(2009a)通过对2008年3月21日新疆于田7.2级地震分析，发现震前1个月H⁺密度相对其他年份同期的观测数值有明显增加。Tao等(2017)通过对2006年7月17日Java地震分析，发现震前O⁺和H⁺密度有显著增加，而He⁺密度在地震前后相对稳定无明显变化。泽仁志玛等(2010)利用卫星数据对2006年5月3日汤加7.9级地震分析，发现震前5天至震前2天电子密度连续降低，并对2006年12月16日中国台湾南部7.1级地震分析，发现在地震当天及后续3天出现电子温度降低的现象。刘静等(2011)通过对2010年2月27日智利8.8级地震分析，发现随着地震的到来电子密度发生多次变化，震前7天电子密度升高，震前3天电子密度降低，震前1天电子密度再次高出背景值。基于等离子体参量地震电离层现象的震例研究通常分析其震前相对于参考背景的变化或自身变化，从更多相关的研究中可以看到(Pulinets et al，2003；Parrot et al，2006b；Sarkar et al，2007；朱荣等，2008；欧阳新艳等，2008、2011；刘静等，2009、2013；Liu et al，2004、2006、2010、2011)，研究几乎涉及了所有等离子体参量，变化特征也较复杂。

Voronov等(1987)首次报道了高能粒子暴与地震活动的关联性，随后许多关于空间高能带电粒子暴与地震活动关系的研究便陆续开展。黄建平等(2010)通过对2010年2月27日智利8.8级地震分析，发现震前1天白天高能粒子通量增强、夜间降低，并在震后恢复正常水平。李新乔等(2010)发现2008年汶川8.0级地震当天，震中上空北部区域DEMETER卫星记录的高能粒子数据在90~600keV能谱段出现异常扰动，其能谱通量显著低于震前和震后的能谱通量。另外，一些研究利用高能粒子辐射和地震事件在时间和空间位置的相关性来证实二者之间可能存在的关联(Aleksandrin et al，2003；Sgrigna et al，2005；Fidani et al，2010、2012)。

1.3 星地基联合的多参量

从上述基于地基或空基探测的某单一参量的震例研究中可以看到，所得到的结果较为复杂，异常的识别和确认存在一定的困难。为了得到更为可靠的地震电离层现象，基于多参量综合分析的研究工作也在不断开展。Molchanov等(2006)利用DEMETER卫星接收到法国FTU(18.3kHz)、德国DFY(16.56kHz)、日本JP(17.8kHz)和澳大利亚NWC(19.8kHz)等4个VLF发射站信号，分别对发生在发射站附近的地震进行研究，发现在地震发生前的1个月内，震中上空区域4个频率信号的信噪比降低。张学民等(2009b)通过对2007年11月14日智利7.9级地震分析，发现震前离子密度、温度、电磁场等多参量均出现扰动变化，随后对2010年4月14日玉树7.1级地震进行分析，发现TEC、foF2、Ni、O⁺等多参量在震前1天均出现增大的异常变化(张学民等，2014)。De Santis等(2017)基于SWARM卫星多参量数据分析了2015年4月25日尼泊尔7.8级地震，发现磁场、电子密度等多参量在震前出现多次异常变化。Akhoondzadeh等(2017)基于SWARM卫星电子密度、离子密度、磁场数据以及地表温度、气溶胶光学深度等数据，对2016年4月16日的厄瓜多尔7.8级地震进行多参量综合分析，发现在震前23天至震前7天，有多天存在多参量的同步异常变化。由此可见，通过对星地联合或多参量联合观测的数据进行分析，多参量之间可得到相互校验，有助于异常的确认和提取。

2 统计研究

为寻找地震电离层现象中可能存在的共性特征，在震例研究的同时，统计研究工作也在同步开展，并得到了一系列能反映出地震电离层现象特征的结果。一些统计工作分析了电离层异常与地震事件的相关性，并证实了二者之间确实存在着具有统计显著性的相关关系。Parrot等(1985)分析了GEOS-1和GEOS-2卫星观测的甚低频电磁信号VLF(0.3~10kHz)数据，将信号中异常增加的现象与震级大于4.7级的地震进行相关性分析，得到二者的相关系数为54%。Larkina等(1983)利用Intercosos-19卫星观测数据对39个震级大于5.5级、震源深度小于60km的地震进行统计分析，发现低频电磁波(0.1~16kHz)在震前存在辐射增强现象，与地震事件相关。Zaslavski等(1998)对Topex-Poseidon卫星的TEC数据进行了统计，验证了地震活动与电离层扰动之间的关联性。Hayakawa等(2000)利用Intercosmos-24卫星的3000多个轨道数据，对等离子体密度变化与地震活动的相关性进行统计分析，得出在地方时10：00~16：00和高度500~700km的磁平静条件下，二者存在明显的相关性。Chuo等(2001)对中国台湾地区的电离层扰动与震级大于5级的地震进行相关性统计，统计结果显示73%的地震在震前5天内均发现了电离层异常现象，并对震级大于6级的地震进行分析，其相关性可达100%。Pulinets等(2018a)利用日本Wakkanai电离层垂测站磁静日期间的数据，对其附近发生的6级以上地震统计分析，发现电离层的临界频率大约在震前0.5~2.25天存在异常变化，变化平均持续时间约2h，最大变化幅度达22%。

部分研究对地震电离层现象在震前出现的时间、空间分布位置、异常的变化等特征进行了统计分析。Liu等(2000)基于TEC观测数据，对1999~2002年发生在中国台湾地区的20个6级以上地震进行分析，发现震前1~5天TEC显著减少，得出地震前5天出现电离层异常的概率为80%。Molchanov等(2002)基于IK-24卫星数据对位于赤道附近的50个大于6级的地震进行统计分析，发现地震能引起电离层赤道异常驼峰附近的等离子体密度发生异常变化。Chuo等(2002b)对1994~1999年发生在中国台湾的6级以上地震进行分析，发现foEs在震前的日出、日落期间会出现显著的增强异常；对5.5级以上地震的统计结果显示，在震中距小于400km范围内，有95%的地震在震前均能观测到突发Es现象。林玉翔(2004)对1994~2003年327个5级以上地震进行研究，分析地震前后7日内TEC的变化，发现从震前2天至震后5天，在地方时10：00~20：00时段内TEC有明显减弱的异常变化，尤其在地震前第5天和地震当天异常变化最为显著。Němec等(2008)利用DEMETER卫星2.5年的VLF电场观测数据，对全球震级大于4.8级的地震进行统计，发现在震前0~4h、距震中350km范围内，频率接近2kHz的电场强度存在降低的异常变化，在震后数小时内又出现增强的现象。Kon等(2011)联合空间卫星和地面TEC观测数据，对1998~2010年发生在日本附近震级大于等于6级的地震进行统计，发现在震前1~5天有显著的正异常变化。Le等(2011)对2002~2010年全球736个6级以上地震进行统计分析，发现TEC出现异常的概率在震前几天内明显增加，且异常概率与震级和震源深度有一定关联。Heki(2011)和Cahyadi等(2013)的研究结果表明，震级大于7级的地震在震前电离层电子密度变化显著。闫相相等(2014)基于法国DEMETER卫星ISL探测器的升轨数据，对2005~2009年全球37个震级大于等于7.0级地震进行分析，发现有19个(51%)地震在震前观测到了较为明显的电子浓度异常扰动现象，其中大部分表现为增强的异常扰动。

还有一些研究对地震电离层异常变化进行了定量化的评估。Pulinets(1998b)对全球54个地震的电离层异常进行定量估计，得出地震电离层异常相对于正常背景的最大变化幅度可达±30%。Pulinets等(2004)结合地基观测和卫星观测数据对数百个5级以上地震进行分析，给出震前电离层异常的变化幅度通常在15%~25%之间，但也有个别事件变化幅度会超过100%。Sharma(2006)则利用SROSS-C2卫星RPA载荷数据，对1995~1996年6次地震前后的电离层离子温度变化情况进行分析，结果显示在地震发生期间离子温度平均增高1.2倍。泽仁志玛等(2012)对2005~2009年北半球7级以上地震前后的空间磁场扰动进行统计研究，发现26个强震中有42%的地震在震前出现磁场扰度幅度逐渐上升的现象，并且变化最终超出3倍标准差，而随后扰度幅度又下降，并在下降的过程中发生地震；有35%的强震在地震前10天内最大扰动幅度超过3倍标准差，在扰度幅度处于最高值期间发震，震后磁场扰动幅度逐渐回落。钱庚等(2016)利用电磁场数据对2005~2009年45次7.0级以上强震进行分析，发现有35次强震在地震发生前后均出现磁场的扰动，最大扰动幅度超过2.2倍标准差；39次强震前出现电场扰动，其最大扰动幅度超过2倍标准差，最大的电磁扰动主要出现在震中±4°~±10°范围内。

3 地震电离层现象总结

根据上述介绍可知，在震例研究中，地震电离层现象涉及到了多种电离层观测参量，并且所观测到的地震电离层现象出现的时间、持续存在的时间、异常的变化幅度及异常的正负均会有所不同，表现出极为复杂的变化特征；而在统计研究中，虽然地震事件与电离层异常现象的关联性得到了验证，但不同参量或同一参量的统计结果既有相似之处，又存在截然不同的差异，再次说明了地震电离层现象的复杂性。为对以往的地震电离层现象研究结果有更系统的认知，探索这些利用不同探测方式、不同分析方法、不同研究参量获得的异常现象是否遵循共同的变化规律，基于上述介绍的一些主要的地震电离层现象研究结果，依据研究中地震事件的震级、观测参量、异常空间方位、异常出现时间以及异常正负等特征进行了分类，并基于该分类结果对地震电离层现象在时、空间上的变化特征进行分析，给出了地震电离层异常出现在震前的天数与震级的关系、异常空间分布方位及频次、正负异常震中距与震级的关系。

图 1给出了地震电离层异常出现在震前的天数与震级的关系，图中不同颜色的符号表示不同的研究参量。从图 1可以看出，在前人的研究中各种参量的异常大多出现在震前30天以内，异常在震前出现的时间范围随着震级的增大而变大，即对于震级较大的地震能在震前更多的天数里发现电离层的异常变化。从图中还可以看到，异常分布区域似乎存在明显的边界，图中的黑色虚线为通过边界拟合给出的异常分布边界线，绝大多数的地震异常事件分布在边界线右侧；对于6级的地震，异常出现的时间范围为震前0~6.5天，该计算结果与Liu等(2000)和Kon等(2011)基于TEC观测数据，对大于等于6级地震统计分析得到的震前1~5天内TEC有显著异常变化的结果基本一致。

值得注意的是，地震电离层异常出现的时间还会受研究时段的限制。为了能更好地理解异常的分布，对研究时段进行统计，统计的结果如图 2所示，图中橙色圆表示研究时段的震前开始时间，灰色圆表示研究时段的结束时间。由图 2统计结果可以看到，大部分研究选择的研究时段主要集中在震前10天至震后3天左右的范围，对于10天以上的异常统计样本并不丰富。因此，图 1中对10天以上的异常出现时间与地震震级关系拟合结果的准确性值得考虑，同时由图 2还可以看到，震前研究时段的分布随震级的增加而增加，再次说明震前研究时段与异常出现天数可能存有一定的关联，尤其是大于10天的异常天数的分布更多反映的是研究时段的变化。

图 3给出了异常在空间的分布及不同方位上异常出现的频次。由于前人的研究很多未给出异常的具体方位和震中距，还有一些异常存在范围较大(数千平方千米)，因此，在异常方位的统计中，有时仅能根据异常的中心位置进行大体的判断，故本文也仅粗略地从北、东北、东、东南、南、西南、西和西北8个方位进行统计，空间方位的分辨较低。由图 3可以看出，50%以上的异常分布在震中的南、北2个方向上，而此结论与震例及统计研究中给出的异常受地磁场的影响在震中南、北两侧更容易发现异常变化的结论基本一致。

图 4为异常的震中距与震级的关系，图中不同颜色的圆圈代表正或负的异常变化，黑色虚线是利用Dobrovolsky等(1979)给出的地震孕育区半径ρ与震级M的经验公式(ρ=10^0.43Mkm)计算绘制的曲线。由图 4可以看到，异常的分布大体遵循该公式的计算结果，基本位于地震孕育区范围内。此外，从图中还可以看到，正、负异常及扰动异常交织在一起，在不同的震中距上既有正的异常，也有负的异常，还有扰动的异常，变化比较复杂，没有显著的随震中距和震级的分布特征。

综上所述，本文得到的地震电离层现象的主要特征如下：①地震电离层现象在多种电离层参量中均能被观测到；②地震电离层现象在震前出现的时间范围随震级增大而变大，可能与研究时段有一定的关联；③50%以上的异常大体分布在震中南、北方向，可能因受地磁场方向的影响，在震中南、北两侧更容易被观测到；④地震电离层异常出现的区域随震级增加而扩大，基本位于Dobrovolsky等(1979)给出的孕震区半径公式所计算的范围内；⑤在不同震中距上的地震电离层异常可能为正异常，也可能为负异常，未观测到显著的分布特征。

4 结论与讨论

通过总结以往震例及统计的研究结果可以看到，地震电离层现象与震级、震中距等均存在一定的关联，在时、空间分布上大体遵循着一定的变化规律，并具有明显的短临特性，这对以往的地震电离层现象研究有了更直观的认识，能为地震电离层现象的研究提供一些参考。但针对本文所得到的结论，还需有以下3个方面的认知：首先，在地震电离层扰动出现时间与震级关系的总结分析中，参与统计的为已报道的、具有地震电离层现象的震例，还有很多震前未观测到电离层异常的震例不在统计范围内，因此，并非所有地震事件均符合该变化规律；其次，在以往的地震电离层现象研究工作中，由于一些震例研究只分析震前较短的时间段，所以，在分析结果中震前较短时间范围内的异常分布较多，较长时间段内的震例分析样本较少，对地震电离层扰动出现时间边界包络线拟合有一定的影响；最后，在地震电离层扰动空间分布方位的统计结果中，由于在一些研究中未给出精确的异常方位，本文也仅从8个方向统计，统计结果方位分辨较低，只能说明异常在南、北方向上分布较多。

从震例研究和统计研究的介绍中可以看到，地震电离层现象表现出极为复杂的变化特征。造成这种复杂的原因较多，例如：电离层对不同地震的响应范围随着震级增加而扩大，且在不同的震中距上响应幅度也会有所不同；不同的震源机制会使电离层在不同方位上的响应产生差异；不同时间分辨率的电离层观测数据的变化，反映地震过程中的不同组成部分，“天”以上的单位反映的是地震震源的演化过程，而“时”以下的单位则是反映了地震区域电场演化和电离层演化的结合；卫星飞越地震活动区上空的时间以及其相对未来地震震中的位置的不确定性；电离层自身变化的高动态性及易受到多种条件影响的不稳定性，等等。正是在上述众多因素的影响和控制下，电离层异常现象变得十分复杂和难以捕捉。

如今不同探测方式获得的多种参量被应用到地震电离层现象研究中，有基于地基的观测，有基于空基的观测，还有基于空地基的联合观测。基于这些观测数据的震例研究和统计研究工作均得到了大量开展，新的地震电离层现象被不断报道，与地震事件的关联性得到验证，地震电离层异常特征也愈加明显。但受多种因素的影响，异常特征仍具有复杂性，依然很难应用到地震预测预报实践中。近年来，随着卫星观测技术的发展，多颗卫星联合组成星座的观测方式，将成为未来空间探测的新途径。相比单一卫星观测，该方式大幅提高了时、空间分辨力，能完成更高效的探测，通过结合地基的天地一体化立体、多途径监测，将有助于提升异常的识别和判别能力。

此外，不同卫星、载荷、观测参量之间的相关性分析在国内外的研究程度明显不足，其背后的理论支撑亟需加快发展(张学民等，2016)。基于大量震例研究的基础，学者们针对岩石圈-大气层-电离层耦合提出了多种耦合机制模型，而针对各种耦合机制也很难形成统一的认识，依然存在较大争论(Pulinets et al，2018b)。因此，针对地震电离层现象的研究，仍然需要增加震例研究，尤其是多参量相互校验的震例研究，寻找更多的证据支撑，积累研究经验和检测样本；此外，仍需开展更细化的统计分析工作，结合不同的震源机制探索地震电离层现象的普遍特征，揭示地震与电离层现象的内在规律；最后，仍需探索和实践异常的判别和提取方法。这对认识和了解地震的孕育和发生过程、解释地震电离层的耦合关系以及未来在防震减灾工作中的应用均具有重要的意义。

致谢: 论文得到了吴忠良研究员的指导，在此表示衷心的感谢。