利用流固耦合模型模拟地震和海啸全过程

海底地震引起的海啸过程在力学上是一个流固耦合问题。地震引起的海底变形会影响流体的运动,流体运动会影响地震引起的海底变形。海啸的数值模拟,通常采用浅水波控制方程,把地震引起的海底变形作为海啸波动的边界条件或初始条件,不考虑它们之间的相互作用。本文采用势流体的流固耦合有限元方法模拟了地震和海啸的全过程。地震过程的模拟与地震位错模型不同,在位错模型中,断层的位错是事先指定的;而在本文中,首先形成自重作用下的初始应力场,然后通过断层材料的突然软化引起的错动,模拟地震震源的动力学过程。模拟结果显示,在海面除了可以看到大振幅的海啸波外,还可以发现体波震相和面波震相。在600 km的海面震中距上,它们要比海啸波早到48分钟,在此处面波的最大平均振幅可达0.55 m,是相同震中距海底面波最大平均振幅的2倍。因此,海啸预警信息在海面可以比在地表更早地得到。海啸波的传播速度在水深3 km的开阔海面是175.8 m/s,它要比理想长波理论预测的大,其平均振幅为2 m,波长可达32 km. 到达大陆架后其速度、波长都减小,在岸边可以激起10 m高的巨浪,水平方向深入陆地达53 m。震中附近海面和地震断层上的最大垂直加速度分别为5.9 m/s2和16.3 m/s2,后者是前者的2.8倍。由此看来,海水是很好的减震器。海啸波的加速度到达岸边会衰减10倍。与加速度不同,海面震中处的振动速度为3.2 m/s, 是海底震源处的1.4倍。震源处的最大位移小于震中海面的最大位移, 其差就是海啸波源的振幅。值得注意的是,海底地震的最大位错在震后23 s达到,不是发生在断层滑动的开始。      

2022年1月8日青海门源6.9级地震前临震微波动现象初步研究

利用国家测震台网观测资料,对2022年1月8日青海门源6.9级地震震中距200km以内的19个台站自2021年记录到的临震微波动事件进行分析,发现震中距103km的祁连台在震前3个月存在显著异常,临震微波动事件的活动度(N值)高达20;震中距158km的拉脊山台同样出现活动度高值异常,达到异常指标;震中124km的湟源台长期处于异常状态,但在震前3～4个月表现为明显高于背景值的高值异常。其他台站虽然未达到异常指标,但震前3个多月活跃天数显著增加。异常显著的台站与震中位置呈线性分布,震中NW—SE方向的台站记录的事件更显著;本次地震前的微波动现象与2021年玛多7.4级地震前的微波动现象存在共同特征,可能与两次地震相似的震源机制解有关。     

HD-1型合欢树地震观测系统研制成功

利用合欢树进行地震观测是短临地震预报的一种新探索。由苏丛柏负责的地震科学基金项目——“合欢树地震观测与试验研究”课题 ,已于 1999年 10月通过中国地震局组织的专家验收。专家组认为 ,“利用合欢树生物电位进行地震短临观测、探索在国内首次进行具有新颖性、实用性 ;利用合欢树进行地震短临前兆观测在我国做了一项开创性工作 ,达到了国际同类研究水平 ,并在观测等方面有所创新 ;研究资料表明合欢树在震前几小时至几天的映震性能较好 ,对于百千米至数百千米的中等以上地震有较好的对应关系 ,为我国进一步开展该项观测与研究建立了良好…     

印尼苏门答腊西8.7级地震的几个特点及由其引发的一些思考

分析总结了印尼苏门答腊西8．7级地震的几个特点：(1)板缘特大地震;(2)引发海啸,受灾范围特别大,成灾的瞬间突发性却不如内陆地震明显;(3)在远处出现“湖面波动”等同震现象突出;(4)震前全球地震活动出现异常图像;(5)安达曼弧一带与川滇地区强震活动存在相关性。并由此提出了：尽快加紧地震海啸预警机制研究及其技术系统的建立;加强地震预测预警机制研究;要重点研究川滇地区的地震危险性;强化防震减灾科普宣传等建议。     

纪伊半岛沿岸海湾卓越周期的测定及对海啸的响应

通过用压力计和从波谱中确定卓越周期，在日本纪伊半岛观测28个海湾的水面波动。波谱用汉宁窗口6小时中抽取一分钟样本的时间序列获得。比较1944年东南海海啸和1960年智利海啸在海湾顶部对应最大波高的卓越周期，我们确定海啸的高度取决于卓越周期。而且，海啸的高度比定义为海湾顶部最大海啸波高与开阔海面波高的比值，被绘制作为卓越周期的功能。它们出现最大值的时间在1944年东南海海啸和1960年智利海啸分别为12～25min和31～60min，这被归因于海湾共振。在共振时期内，1944年和1960年海啸的高度比分别为2和4，于是得出卓越周期作为基础数据对于预测海湾海啸放大有积极作用。     

香港海啸监测及警报系统的发展

地震监测、海啸数值模拟和海平面监测是监测和预报海啸的主要工具。为了有效监测南海北部可能发生的地震海啸,香港天文台（HKO）正在香港筹建一个宽频地震站,同时通过太平洋海啸警报及减灾系统（PTWS）的框架取得美国加州综合地震网（CISN）显示系统的实时地震信息,并通过世界气象组织（WM0）的全球通信系统（GTS）接收南海和西北太平洋的验潮站和海啸浮标数据以监测海面的波动情况。香港天文台通过联合国教科文组织（UNESCO）政府间海洋学委员会（IOC）取得海啸漫滩模式交换计划（TIME）下的海啸数值模式,把香港本地的高分辨率水深和地形数据融合在模式之内,并利用这个模式计算南海多处地区在不同地震情景下的海啸传播,为海啸预报提供重要的参考数据。     

2011年3月11日日本地震海啸越洋传播及对中国影响的数值分析

北京时间2011年3月11日13时46分(05:46 UTC)日本东北部近海(38.3°N,142.4°E)发生M_w9.0级特大地震,此次地震的强度为日本近1200a来最强.随后环太平洋的数十个国家和地区的验潮站和海啸监测浮标均监测到了强震引发的越洋海啸,海啸奔袭23 h到达南美洲的智利沿岸;此次海啸除了对近场的日本东北部沿岸地区造成了巨大灾害,还对太平洋东岸的部分国家和地区造成了一定程度的影响.地震发生4 h后海啸波到达我国台湾东部沿海,6~8 h海啸波到达我国大陆东南沿海,受此影响我国发布了第一份海啸蓝色警报.本文利用海啸数值模型对此次地震海啸的产生、越洋传播过程进行了数值模拟,给出了海啸波能量在我国近海及泛太平洋区域分布特征;同时重点模拟分析了海啸波在日本及中国近海传播的波动特征,模拟结果与观测数据吻合良好.最后通过对数值模拟结果的分析,阐述了此次海啸对中国的影响,给出了潜在的日本地震海啸对中国的风险估计.     

南海地震与海啸

地震海啸的形成要具备3个条件:一是有深海盆地,可以容纳巨量海水;二是海底地形隆起与拗陷反差强烈;三是存在倾滑型活断层,可发生6级以上倾滑型的地震。查南海及其周边地形地貌,北西南三面都有宽阔的大陆架,中部又是平坦的深海平原,都不具备发生地震海啸的条件,惟独东侧马尼拉海沟才具备产生地震海啸的条件。南海地壳属于大洋型地壳与大陆型地壳之间的过度类型。其断裂构造非常发育,不同地段具有明显差异。北部为拉张型,南部为挤压型,西部为剪切型,东部为俯冲型,中部是扩张型。按断裂展布方向可分为NE向、NW向、EW向、SN向4组;按断裂切割深度,可分为岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂。这些断裂多数为活动断裂,而东缘俯冲型断裂又是发震断裂。从地震分布、震源机制解分析,南海北、西、南以及中部都不具备引发地震海啸的条件,只有台南—菲律宾地震带东西两侧的贝尼奥夫带发生的倾滑型或具倾滑分量的走滑型6级以上地震,才有可能引发海啸,并可能对南海及我国东南沿海诸省以及港澳地区产生影响。     

汶川M_W7.9地震波在华北地区触发的地震活动

地震的相互作用早已被人们所知,如大地震之后在震中附近地区发生的大量余震活动,然而,近十几年来地震学家认识到:大地震也可以导致几百千米至上千千米外的区域地震活动性的显著增加(如,Hill et al.,1993;Brodsky et al,2000,Gomberg et al.,21301,2004;Prcjean et al.,2004,Freed,2005,Hill and Prejcan,2007,VelRgco et al.,2008).     

援印尼地震监测台网及其自动定位系统效能评估

本文首先对援印尼地震监测台网及数据处理系统的构建作了简要的介绍。 在此基础上对该台网系统的监测能力作了评估, 并选取试运行以来记录到的印尼地区32次大地震事件, 将系统自动产出的定位结果和USGS公布的结果进行了比对分析。 结果表明, 援建台网地震自动定位系统运行稳定, 对大地震的自动定位结果基本可信。 实现了2分钟以内对印尼境内及周边一些区域的强震自动产出首次定位结果并发出强震警报, 3～4分钟左右完成较精确的自动定位, 对于印尼地区6级以上地震, 自动定位系统可在5分钟内给出较精确的地震三要素。 援建系统不仅提高了印尼及周边区域的地震监测能力、 地震定位精度以及地震速报能力, 也为其海啸预警提供了有效保障。     

东海海域潜在地震海啸的数值模拟初步研究

针对东海冲绳海槽地区的地震地质背景,对东海海域潜在的地震海啸进行了预研究. 假设了冲绳海槽在发生8.5级大地震,断层错距高达15 m的极端地震情况引发的海啸对中国东部沿海地区的影响. 初步数值模拟结果表明,该地震引发的海啸的最大初始波高为4.3 m,4小时左右传至浙江沿岸,近岸各处波高为1——2 m,其中局部地区波高为2.4 m;约7——8小时靠近上海海岸线（若震源在中冲绳海槽地区,海啸传到上海最快大约7小时）,近岸波高约为1 m. 近岸区域地形变化复杂,海岛密布,局部地形条件可能会很大地影响实际各地点海啸波高,加上海啸在岸边爬高及港湾效应,估计波高还会升高. 给出了冲绳海槽南、中、北部发生潜在地震海啸的传播等时图. 笔者在东海设置了3个地震及海啸监测站,基于海啸模拟结果绘制了监测站处的海啸随时间演化曲线,分析了预研究成果对海啸预警可能发挥的作用.      

波动理论基础知识及其在地震工程中的初步应用

为配合地震综合预防、减灾活动,本刊从此期起首次组织有关地震波动理论及工程应用的专题系列讲座。廖振鹏教授长期从事近场强地震学研究,在地震波动理论与工程实践方面成绩卓著。本讲座是作者为工程力学研究所(原中国科学院,现国家地震局)研究生自1979半起开设的课程“地震工程中的波动问题”(讲义)的一部份,简明而有特色地介绍波动理论的基本概念和方法及其在地震工程中的初步应用。本刊承作者之允,希望通过这一讲座有助于对该领域感兴趣的读者进一步掌握波动理论的基础知识,并将其与工程应用结合起来,为推动地震工程领域内一系列极为重要的问题的解决作出贡献。     

印度尼西亚发生6.9级地震

印度尼西亚东部苏拉威西岛2005年2月19日8时4分发生里氏6．9级地震,美国地质勘探局下属全国地震信息中心测定此次地震的震级为里氏6．5级。地震的震中位于东南苏拉威西省巴务巴务市以西约65km的弗洛勒斯海沿岸,震源位于海平面以下37km处。南苏拉威西省省会望加锡以及布通岛震感明显。震区附近海域的海水在地震发生后上涨了3～4,许多当地居民在地震发生时因害怕发生海啸而逃离住所,     

2005年2月15日新疆乌什县境内发生6.2级地震

印度尼西亚东部苏拉威西岛2005年2月19日8时4分发生里氏6．9级地震,美国地质勘探局下属全国地震信息中心测定此次地震的震级为里氏6．5级。地震的震中位于东南苏拉威西省巴务巴务市以西约65km的弗洛勒斯海沿岸,震源位于海平面以下37km处。南苏拉威西省省会望加锡以及布通岛震感明显。震区附近海域的海水在地震发生后上涨了3～4,许多当地居民在地震发生时因害怕发生海啸而逃离住所,     

华北构造区主震型和多震型地震段的强震孕育特征

<正>1研究背景自1998年张北MS 6.2地震后,华北构造区6级以上强震已平静超过24年,可能即将进入新的强震活跃幕。朱红彬等（2010）以构造特征和地震活动特点等方面的差异性为主要依据,将华北构造区6个主要地震带划分为14个具有相似深浅构造特征和强震发生规律的地震段,每段长度100至数百千米。本文在此基础上,继续对主要地震段强震孕育特征进行分类研究。     

海啸——明天的预报

莫斯科时间1983年5月26日7时,在日本本州岛端部西北方向的日本海中发生了强烈的地震。据初步估计,烈度达九至十度的极震区面积约为一万五千平方公里。这次地震激起了海啸,海啸波的高度,据初步资料,在日本海岸高达15米,而在苏联远东海岸,据目击者见证,高达4.5米。现在,苏联科学院远东科学中心萨哈林综合科学研究所及苏联国家远东区     

试用DDS—2甚低频电磁仪探测隐伏断裂

随着地震地质工作的深入开展,越来越对地震断裂的性质、规模、展布方式、活动特征、新老断裂之间的关系等问题,要求有更准确的答复。就四川的几条主要活动断裂而言,其断裂的长度均在几十千米甚至几百千米以上,而且很大部分为第四系覆盖,其断面的确切位置难以寻找,为断裂的研究带来了困难。尤其在地震工程中确定断裂的位置和延伸方式更     

印度尼西亚两次特大地震引发海啸和不引发海啸的比较研究

2004年12月26日苏门答腊岛安达曼海附近海域发生的9．0级地震和2005年3月28日苏门答腊岛明打威群岛北附近海域的8．7级地震,在构造环境、震级、震源深度、地震类型都相似的情况下,为何前者引发海啸,后者不引发的海啸？对此进行了对比分析,认为9．0级地震发生时,在其震源体附近的两板块相交的海沟两侧陡坡蕴育着滑坡体或和崩塌体（或者两者都有）,9．0级地震发生时,强烈的地震波,促使滑坡体的滑动或崩塌体的崩塌,推压和扰动海水,引发诲啸。而8．7级地震发生时、在其震源体附近的两板块相交的海沟两侧陡坡无滑坡体或和崩塌体,或先存滑坡体或崩塌体在9．0级地震发生时已滑坡或崩塌殆尽,当8.7地震发生时,无滑坡体滑动或崩塌体崩塌,不可能对海水有较大的扰动,故不可能引发海啸。     

山东日照地区沿海海啸探析

从概念上区分风暴潮和地震海啸,讨论风暴潮和地震海啸的形成、分布;通过对中国大陆沿海地震海啸和大陆架情况的分析,认为山东日照地区沿海既不具备形成地震海啸的条件,也不可能受非本地地震海啸的影响。日照沿海遭受的海洋灾害主要是风暴潮。     

苏联利用地震波预报海啸

地震波在地球内部的传播速度要比海啸波的传播速度快得多,设在海岸上的观测中心可在海啸波到达之前大约20一60分钟记录到地震波传递的海底地震信息。这便为采取必要措施从危险区撤离居民创造了条件