利用余震能量场进行宏观震中快速判定的研究

通过研究中国西部1970年以来7次MS≥6.5破坏性大地震震后24h内余震能量场的空间变化,分析和判定主震破裂的大致范围,从中得出可能的宏观震中位置,进而为大地震的应急救援提供参考。本文以汶川地震为例说明最小完整性震级的确定、能量场的计算方法及其分布图的绘制以及宏观震中的确定等,并对7次地震震后各个时段的估计震中和实际的宏观震中进行比较和分析。研究结果显示:1利用破坏性大地震震后24h内不同时段由余震能量场分布得到的宏观震中,可有效缩小用微观震中评估烈度产生的偏差;2震后2、4、6、12、24h等5个时段的估计震中能够作为烈度快速判定的修正因子满足震后快速响应的时效性要求,且震后24h的估计震中效果最好。     

利用余震法快速判定宏观震中的研究

当前在震后快速响应阶段的盲场快速评估过程中,震中位置普遍采用速报震中,而速报震中与实际宏观震中之间存在客观的不一致性,会给震灾评估结果带来较大的误差。而在震后短时间内可用信息量极少的情况下,判断宏观震中的位置存在较大的困难,本文通过引入余震法,为震后快速判定宏观震中提出了新的思路。通过对1970年以来近40组破坏性地震的研究,利用余震法可在震后6h根据地震破裂性质推断宏观震中,其准确度、时效性都能为震后快速评估提供较为可靠的依据。     

探讨地震宏观破坏场分布的影响因素

提出震后根据仪器定位的微观震中和断层构造的关系快速确定可能的宏观震中位置,并依此使用烈度经验分布模型来进行震害快速评估。这将提高直接用微观震中位置进行震害快速评估方法的精度。通过对全国133个主要地震的微观震中与宏观震中偏离量进行统计可知。偏离量在35km范围内的占88％,其余基本都在75km范围内。这样就给出了判定宏观震中的重点区域和分析区域。详细分析南北地震带66个震例及其与断层空间分布特征的关系。以及震源机制解结果后发现,影响宏观震中偏离的因素除仪器定位本身的误差外,主要还有断层展布方向、活动规模、断层相互交接特征及震级大小等。通过对这些影响因素的分类处理分析,建立了震后室内快速判定可能的宏观震中位置的原则和步骤。以该方法为基础,通过建立包含有关因素的全国断层数据库,即可在实际的震害快速评估中得以应用。     

基于余震信息的宏观震中和影响场方向快速判定方法——以云南地区为例

选取了1966年以来云南地区22个Ms≥6.0震例的地震影响场和余震序列,对两者的关联度进行空间统计分析.将余震分级后按2小时递增进行时段划分,然后用一元线性回归方法对各组余震数据进行线性模型回归.采用自变量极值法控制回归直线的范围,将得到的回归线段中点判定为宏观震中,线段方向判定为影响场方向.结果表明:此方法判定的结果总体上比较接近各震例的宏观震中和影响场方向.     

论宏观震中及其快速估定方法

宏观震中与微观震中不仅是概念上的差别,在实际观测结果中也存在不容忽视的差距。宏观震中还可代表震源区和地震波能量辐射的中心。宏观震中在抗震救灾、震害预测、地震地质和工程地震研究等方面,具有无可替代的重要作用。在灾害性地震发生后,可由余震分布来快速估定重灾区范围和宏观震中,将有助于提高抗震救灾效率。     

中国大陆7级大地震强余震震级和空间分布特征

本文研究了中国大陆1966年以来15次7.0～7.9级地震序列强余震空间分布和震级分布特征。 研究结果表明: ① 强余震与主震震级差(ΔM)与频度(N)的统计关系服从指数分布, 统计得到了全部序列平均B值为0.72, 12个走滑型地震序列平均B值为0.73; ② 走滑型地震序列强余震优势分布范围是5~59 km, 非走滑型序列优势分布为10~29 km, 并且强余震与主震震中距离服从正态分布。     

针对应急救援的强余震特征统计

大地震后强余震活跃,震后快速判断最大余震震级和强余震发生可能性对提高应急救援效率有重大意义。针对震后应急救援,本文根据救援存活率将震后救援期分为8个时段:震后12 h、震后24 h、震后48 h、震后72 h、震后96 h、震后120 h、震后144 h和震后168 h。对我国大陆地区1966年以来6级及以上地震强余震资料进行分时段统计,分别拟合出8个时段的最大余震震级和主震震级的经验公式;并提出震后强余震发生可能性的经验判断方法,通过本文提出的可能性指数a,依据主震震级,震后可以快速判定强余震发生的可能性。     

余震信息在岷县漳县6.6级地震震后应急救援重灾区快速判定时作用探讨

利用震后可以快速获取的余震信息,迅快速判定出地震重灾区的范围,为震后快速应急救援提供决策服务是十分重要的。本文利用甘肃岷县漳县6.6级地震后12小时余震分布,以1小时为单位,分时段绘制余震空间分布图,结合居民点的空间分布、发震断层走向和地形地貌条件,与实际考察得到的烈度图进行比较,初步得出以下认识:震后3小时左右余震分布集中的区域可能是破坏最严重的地区;沿余震展布方向需要考虑震区地形地貌和降雨等次生灾害因素所引起的破坏;由余震分布范围来确定重灾区时,长轴方向需要参考发震断层的走向进行调整;依据震区居民点分布密度调整重灾区位置;考虑各种致灾因素的影响,综合判定重灾区的范围。     

基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估：以四川泸定6.8级地震为例

精细化的建筑物震害评估,对震后应急救援和烈度评估具有重要的意义.为解决因震后高分辨率影像缺乏导致无法快速开展建筑物震害评估的实际需求,以四川泸定6.8级地震为例,提出基于震前高分影像和震害仿真的建筑物震害快速评估方法.首先通过深度学习技术提取灾区建筑物空间信息,在收集实际地震动记录的基础上,结合精细化的建筑物震害仿真方法,对震中部分村镇的建筑物震害及地震烈度进行了快速评估,并与震后获取的无人机影像解译结果、现场调查烈度及余震等进行验证.结果表明震中附近的磨西镇烈度估计达到Ⅸ度,其他地点的估计结果与发布的烈度图进行比较,其衰减较为一致,且与余震发生空间较为重合,进一步证明该方法可作为震后大范围影像缺失的“盲区”的建筑物震害快速评估的有效方法,为现场应急、灾害调查和烈度评定提供信息支撑.     

2021年5月21日云南漾濞MS 6.4地震现场震情跟踪及思考

2021年5月21日漾濞M_S 6.4地震发生前3天,云南省地震局向震区派出联合工作组强化震情跟踪工作,笔者分别以震前研判和到地震现场的震后序列跟踪视角进行分析,结果表明：①此次漾濞M_S 6.4地震序列为前震—主震—余震型序列,震源浅,为城市直下型地震,余震丰富,震感强烈;②漾濞M_S 6.4地震发生在NW向维西—乔后断裂,该断裂2013年以来曾出现3组4、5级震群活动;③无震前宏观异常,在震中100 km范围内,出现3项地球物理异常,其中洱源水温异常较突出;④前震序列b、h值出现异常,b值偏小,h值归一化频度呈非线性增长。
为缓解震中附近地区群众的高度紧张情绪,针对公众关注热点问题,利用荗木清夫公式定量估算余震结束时间,并结合地震现场实际工作,针对地震谣言、地震云、超级月亮等现象,给出相应合理解释。     

2019年6月17日四川长宁6.0级地震序列活动特征

2019年6月17日, 四川长宁发生6.0级地震。在地震发生后四个月内, 震源区地震活动呈现出频度高、 强度大、 衰减慢的特点。在此次震群的发展演化过程中, 跟踪研究其余震序列活动特征, 包括描述序列发展过程中大小地震比例关系及应力变化的 b值, 对于监视和分析地震危险性具有重要意义。本文在对地震序列进行精确重定位的基础上, 利用长宁地震前后研究区的地震目录, 计算了当地b值时空分布。b值空间分布表明, 在长宁M6.0地震前震源附近b值明显低于周围; 长宁M6.0地震后, 序列b值从东南向西北开始回升, 之后分布较为平均。b值时间过程表明, 在地震后, b值在短时间内降低到极低的水平, 然后开始回升; 这期间b值出现多次震荡, 强余震多发生在b值下降过程中。截至8月31日, 震源区的地震活动仍然非常活跃。     

2017年5月11日新疆塔什库尔干5.5级地震生命损失评估对比分析

2017年5月11日,新疆喀什地区塔什库尔干县发生5.5级地震。地震造成8人死亡、31人受伤以及财产损失,属于典型的“小震大灾”。按照一般的地震灾害损失快速评估方法,得到的评估结果与实际结果差别较大。为探讨评估结果偏离的原因,本文对不同地震损失评估方案进行比较分析,探讨了地震致灾性（地震影响场分布）、承灾体（人口）分布等因素对地震损失评估结果的影响。结果表明在此次地震快速评估中,基于宏观震中确定的地震影响场较微观震中更接近实际分布;地震烈度衰减的平均估计模型给出的地震烈度区面积明显小于实际面积;极震区存在抗震能力相对低的土木、砖木结构房屋,是造成该地震震级相对小而生命损失相对大的“小震大灾”的重要原因。对比分析结果表明,提高人口、房屋建筑等风险暴露数据的空间精准性,改善地震震中定位与地震影响场估计的准确性,将有助于提高地震应急损失评估的准确性。     

2020年1月19日新疆伽师6.4级地震灾害损失快速评估精准性分析

进行地震灾害快速评估时,地震发生时刻、震级、极震区烈度评估、宏观震中与微观震中偏离、烈度衰减关系模型、人员伤亡评估模型、房屋震害矩阵等是影响地震灾害损失计算的主要因素,各因素存在不确定性,所以评估结果与实际结果存在一定差距。本文探讨了2020年1月19日新疆伽师6.4级地震灾害评估中极震区烈度评估、地震影响场、宏观震中与微观震中偏离、烈度衰减关系模型、人员伤亡评估模型、房屋震害矩阵与真实结果的偏差。研究结果表明,造成本次地震损失快速评估结果存在偏差的主要因素包括地震影响场分布、人口与房屋建筑（对应抗震能力）数量评估的偏差;提高地震影响场评估、人口、房屋建筑等数据空间分布精准性,是提高地震灾害损失快速评估系统精准性的基础和前提。     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.     

利用早期余震预测的Omi-R-J方法对2017年四川九寨沟MS7.0地震的应用研究

在地震序列的早期阶段获得科学可靠的余震预测结果,始终是地震预测研究的前沿课题.针对新近发展的Omi-R-J方法的适用性问题,以及相比于传统的Reseanberg-Jones （R-J）模型在地震序列参数拟合、余震预测效能上的差异等问题,本文以2017年四川九寨沟M_S7.0地震序列为例,利用多时间窗的连续滑动拟合、预测和检验,以及通过构建重采样随机地震序列目录的系统检验等方式,开展了应用研究和比较研究.结果表明：相比于R-J模型,Omi-R-J方法可在余震记录较不完整的地震序列早期阶段获得稳定、可靠的序列参数,p值、c值和b值的标准差相比于R-J模型参数明显减小.N-test方法检验结果表明,在R-J模型等传统方法无法获得预测结果的地震序列早期阶段,Omi-R-J方法预测结果可以较高的比例通过N-test检验,在后续时段的预测效果也明显优于R-J模型.利用随机地震序列目录的测试结果表明,余震记录完整性下降对Omi-R-J方法预测结果的影响相对较小,在全部时段的完整性下降的影响高于在部分时段的完整性下降.上述结果对进一步地将Omi-R-J方法应用在震后早期余震预测中具有一定科学借鉴意义.     

基于精定位余震序列的2019年四川长宁MS6.0地震等震线研究

采用双差定位法对四川长宁M_S6.0主震和24小时内的余震进行重新定位,对重定位的余震进行震级加权的方向分布拟合得到余震区的长轴和中心点,并与Ⅶ度烈度等震线长轴和等震线几何中心进行比较,结果显示:余震区长轴方向与Ⅶ度区长轴方向相近（差值为4°）,且长度近似相等（差值为4 km）;余震中心与等震线中心均位于重定位主震的西北方向,且等震线中心相对余震中心向上盘方向偏移约3.0 km。长宁M_S6.0地震等震线图呈现出明显的上/下盘效应,上盘高烈度区面积约为下盘的2.1倍,等震线中心也向上盘方向偏移。两小时和24小时的余震方向分布拟合具有很好的一致性,拟合结果与等震线具有相同规律。研究成果可为浅源中强震预评估烈度图的修正提供一种思路。      

利用烈度数据点估算中强历史地震震级与震中的方法研究

本文基于地震烈度数据点,用椭圆参数方程对烈度点空间分布进行最小二乘拟合,得到各烈度区椭圆烈度估计线,然后对烈度估计线进行统计回归,得到一组适用于青、甘、川、滇4省中强地震的椭圆烈度分布模型I=f（M,R）.基于所建烈度分布模型,联立考虑中心点和方向性的椭圆数学方程,代入全部烈度数据点估算地震震级和宏观震中.本文的试算震例表明了此方法的可行性,并进行了不确定性分析.利用该方法对明清时期4次烈度点较少的中强历史地震参数进行了估算,所得结果表明了此方法对历史地震有效.     

2006年7月4日文安5.1级地震

分析了震动京津的文安地震的特点:余震微小,最大仅1.5级,属于孤立型地震;震区烈度偏低、有感范围大;宏观震中与微观震中相差10余公里;震源较深;具有较大的正断层错动分量。对此作出初步解释,并认为可能是岩石圈减薄的新证据     

强震前后空间电磁场时空演化特征

本文利用DEMETER卫星观测到的电磁场数据, 统计分析了2005—2009年全球M_S≥7.0强震前后空间电磁场的时空演化特征． 在震中上空±10°范围内, 使用震前90天至震后30天的5年同期观测到的电磁场极低频/甚低频(370—897 Hz)功率谱密度数据构建了稳定的背景场观测模型, 提取了震中上空的空间电磁场相对于背景场的扰度幅度, 并统计分析了强震前后空间电磁场的时空演化特征． 统计结果显示: 45次M_S≥7.0强震中, 35次强震在地震发生前后磁场最大扰动幅度超过2.2倍标准差, 39次强震的电场最大扰动幅度超过2倍标准差; 最大的电磁扰动主要出现在震中±4°—±10°范围内． 另外, 震中上空的电磁场扰动幅度时序变化表现为3种不同类型的扰动特征, 且震前出现电磁异常的强震震中位置的分布特征与纬度存在一定关系; 而随机选择的非震区上空空间电磁场的扰动幅度则比较小, 未呈现出明显的特征．