一种高频震级标度

提出一种高频震级标度(m): m=2log■_(kf)+3式中,■_(kf)是在震源或距断层10km处加速度傅里叶振幅谱的高频水平,单位是cm/s(平均的或其中任意一个水平分量)。可以从仪器资料或地震的有感面积来测定m。在北美东部和加州,我们规定对应于“平均”应力降的地震,m=M(矩震级)。如果M也是已知的,则m提供应力降的测量。观测的m与M之间的关系表明,对于北美东部地区地震,平均应力降大约是150bar;对于加州地区地震,平均应力降大约是70bar。北美东部地区应力降的变化又比加州地区的大得多。所提出标度的主要理由是它可用来解释有仪器记录的以前的大地震,而这些地震对北美东部地震危险性估计是十分重要的。对于这样的地震,m可以比M或m_N(Nuttli震级)的测定更为可靠,并且形成测定高频地面运动的更好基础。当将m和M作为一对使用时,则可提供为覆盖整个工程频带的地面运动的一个好的指标。如果能够给出一个地震的两种震级,那么,就可以用一个地面运动模型,如随机模型,获得可靠的反应谱和地面运动峰值。     

地动位移速算的一段BASIC程序

地动位移速算的一段ＢＡＳＩＣ程序刘建明（中国四川６２６００１姑咱地震台）近震震级计算公式ＭＬ＝ｌｇＡμ＋Ｒ（Δ），右边第一项是水平向地动位移算术平均值的常用对数。用计算器进行计算时，须查周期对应的放大倍数，尤其地震个数较多时很繁烦。笔者根据ｌｇＡμ的...     

关于震级标度的讨论

就震级标度的一些议题提出看法,包括震级的国家标准、多种震级标度的存在、“全覆盖”震级、不同震级标度的换算、震级的校准等.文中还对改善震级测定工作提出了建议.     

利用高频GPS资料研究2016年新西兰凯库拉地震的地表形变及预警震级

2016年11月13日,新西兰凯库拉地区发生了M_W7.8级地震.本文利用1 Hz高频GPS观测数据,基于GAMIT track解算模块,采用主分量分析（PCA）空间滤波方法获取了地震地表形变.同时从trackRTr模拟实时解算的动态位移中,提取P波5秒峰值位移（P_d）和地面峰值位移（PGD）,并根据震级统计回归模型计算预警震级.结果表明：测站的动态形变时间长达2 min,距震源最近的HANM和KAIK站出现二次剧烈形变,震源北部测站的形变幅度大于南部,而高频GPS静态同震形变场表现出先逆冲后走滑的震源机制特征.不同GPS台站的P_d预警震级相差较大,最大震级差为M_W2.5.综合考虑预警震级发布的时效性和可靠性,采用顾及空间分布的四台站PGD联合预警方法,其预警震级在震后23 s达到初始稳定（M_W7.56）,在震后110 s达到最终稳定（M_W7.78）,该震级与USGS矩张量反演震级（M_W7.8）基本一致.

     

不同震级标度转换关系研究概述

简述了中国学者近年来在地震震级转换关系方面的研究成果与进展,比较了中国台网测定的各种震级与国外主要地震机构测定的地震标度之间的差别与各震级间的转换关系。在前人研究的基础上,统一给出了矩震级与各种震级标度之间的对应关系：在国外震级标度中,6.5≤M≤7.6时,mB≈MW;5.2≤M≤8.0时,mS≈MW;4.2≤M≤7.0时,mL≈MW;4.0≤M≤6.0时,mb≈MW。在上述震级区间,MW与mB、mb、ML和MS的偏差≤0.2。经过推导,我国常规震级标度与矩震级的之间的对应关系为：4.5≤M≤5.8时,mb≈MW;4.5≤M≤7.5时,mB≈MW;4.5≤M≤7.0时,ML≈MW;MS≈MW;MS7=MW。在上述震级区间,MW与mB、MS的偏差≤0.2,与MS7偏差为0;与ML偏差为0.22。上述结论可为地震预测及相关领域的研究提供参考。     

震级标度多样化原因的讨论

基于地震震级标度目前的现状,从形成震级标度多样性的原因入手,分析了震级基本假设和物理前提的不合理性,探讨了改善震级状况的基本途径和原则。     

对数字地震记录用速度与位移测定近震震级的讨论

通过对近震速度震级公式的理论分析与实测结果的检测表明，用最大地动速度与相应周期乘积的1／2π倍，即TVmax/2π来替最大动位移测定近震震级是不合适的，其所定震级普遍比模拟位称震级偏小，而且两种震级之间也没有一种较简单的关系。用地动速度与相应周期乘积最大值的1／2π倍，即（TV／2π）max代替最大地动位移测定近震级是正确的，但实际操作不便，对速度型数字地震记录通过积分恢复地面移后所测震级位移震级相对比，实测结果表明，两种震级一致性较好。     

新国家标准震级标度与传统震级标度对比研究

使用四川省地震台网2013年4月以来的宽频带数字地震资料,对新国家标准震级标度与传统震级标度中的4类震级进行了对比分析。结果表明:新M_L与传统M_L、M_S（BB）与M_S7之间的差别最小,相关性最高;所有事件的新m_b均大于或等于传统m_b;大部分事件的新M_L大于传统M_L;m_B（BB）大于m_B的事件多于m_B（BB）小于m_B的事件;M_S（BB）小于M_S7的事件数量与M_S（BB）大于M_S7的事件接近;新M_L较传统M_L更符合区域地质实际状况,新m_b较传统m_b更便于测量,M_S（BB）较M_S7、m_B（BB）较m_B更适应当前的宽频带数字地震资料,其测定结果更稳定。新国家标准震级标度充分考虑了我国震级测定的历史连续性,很好地继承和衔接了传统震级标度,在可操作性和资料适用性方面有极大提高。      

天津遥测地震台网井下地震波地动位移与地动速度记录的对比分析

本文对比和分析了天津遥测地震台网井下地震波地动位移和地动速度记录的特点,结果表明:(1)台网增加速度记录有利于地震参数的测定,是位移记录的必要补充;(2)有利于监测本区微震活动;(3)是提高平原地区遥测地震台网控震能力的一种有效途径。     

新疆数字地震台网地方性震级量规函数的初步研究

基于2009～2014年新疆测震台网数字地震记录资料,运用震级残差统计方法,选择16269个2.0≤ML≤5.4地震事件,共计获得了179561个单台记录;利用最大地动位移衰减特性方法,选用3.6≤ML≤4.5的746个地震事件作为研究对象,对新疆数字台网地方性震级量规函数进行了研究。将得出的量规函数值进行对比后认为,现阶段使用的量规函数值在0～200km的震中距范围内偏小,导致此范围内台站测定的震级偏小;在200～800km的范围内,测算的震级值较稳定,偏差范围在±0.1的范围内;在400～800km震中距范围内,由最大地动位移衰减特性方法得出的量规函数偏小。由于目前各地震台站使用的地震计仪器响应不准确,造成量规函数偏小的原因有待用计量更加准确的台站仪器响应参数进行验证,以便得到更加精确的新疆台网地方性震级量规函数。     

地震动峰值位移和峰值速度对地下结构地震反应的影响

针对3类不同的典型场地条件下的单层双跨地铁车站结构,采用土-地下结构整体动力时程分析方法,分析了地震动水平输入时峰值位移和峰值速度差异对地下结构地震反应的影响。结果表明,地震动峰值速度差异对地下结构地震反应的影响,在硬土场地条件下较大,中硬场地条件下次之,软土场地条件下最小;地震动峰值位移差异对不同场地条件下的地下结构的地震反应无明显影响。     

高频GPS双差残差模型监测强震地表运动

根据震时地表震动持续时间短的特点,以及双差残差的相关性,提出了基于双差残差建模的高频GPS强震位移监测方法.首先对震前若干历元各双差残差进行建模,地震发生后,利用模型对各双差残差进行预报,最后利用预报残差实现短时间尺度内的位移解算.利用一条长约1100 km基线的静态数据和El Mayor-Cucapah 7.2级地震的94个测站数据进行试验分析,结果表明,5 min预测时间内,静态数据的动态位移在N、E、U三个方向的定位中误差分别为6 mm、6 mm和13 mm,地震数据的解算结果与实际情况有较好的一致性.     

利用汶川余震流动观测资料探讨地形对峰值加速度的影响

2008年汶川8.0级地震后,使用相同仪器在甘肃文县县城山脚、山腰和山顶分别架设数字流动强震仪,获得12次近场强余震记录.分析表明地形起伏对于观测点的峰值加速度影响明显.山顶的加速度峰值在相同地质条件下较山脚的观测值大1.5倍左右,在记录值较大时优势频率也偏低.在强震动作用下同一地区的地形条件不同造成了地面峰值加速度和卓越频率的差异,致使山顶建筑物所受损坏程度普遍较重.初步分析结果提示对于不同地形条件下的建筑物抗震设计应有所不同.     

地震动位移峰值对斜拉桥地震反应的影响

根据同一加速度反应谱拟合了加速度峰值相同、速度峰值相同、位移峰值不同的两组地震动时程。以大跨斜拉桥的三维模型为例，在以上两组时程的激励下，应用有限元立法，对斜拉桥的地震反应进行了分析。计算结果表明：在弹性阶段，地震动位移峰值时斜拉桥的动力响应影响不明显；但当结构进入弹塑性阶段时，在位移峰值较大的一组地震动激励下，桥梁的墩底弯矩和塔顶位移会有更大的响应。     

地震动峰值速度对地下隧洞内力的影响研究

本文利用混合模拟方法,合成了加速度反应谱及峰值位移相同,而峰值速度不同的两组人工地震动时程.同时选择典型隧洞,进行了弹塑性地震反应分析,研究了地震波水平输入时,地震动峰值速度对隧洞内力的影响.在软土场地中,当加速度反应谱及峰值位移相同时,峰值速度较大的地震动时程将引起隧洞较大的弯矩和剪力.在硬土场地中,峰值速度对隧洞弯...     

Equations for the Estimation of Strong Ground Motions from Shallow Crustal Earthquakes Using Data from Europe and the Middle East: Horizontal Peak Ground Acceleration and Spectral Acceleration

This article presents equations for the estimation of horizontal strong ground motions caused by shallow crustal earthquakes with magnitudes M_w 5 and distance to the surface projection of the fault less than 100km. These equations were derived by weighted regression analysis, used to remove observed magnitude-dependent variance, on a set of 595 strong-motion records recorded in Europe and the Middle East. Coefficients are included to model the effect of local site effects and faulting mechanism on the observed ground motions. The equations include coefficients to model the observed magnitude-dependent decay rate. The main findings of this study are that: short-period ground motions from small and moderate magnitude earthquakes decay faster than the commonly assumed 1/r, the average effect of differing faulting mechanisms is not large and corresponds to factors between 0.8 (normal and odd) and 1.3 (thrust) with respect to strike-slip motions and that the average long-period amplification caused by soft soil deposits is about 2.6 over those on rock sites. Disappointingly the standard deviations associated with the derived equations are not significantly lower than those found in previous studies.     

Equations for the Estimation of Strong Ground Motions from Shallow Crustal Earthquakes Using Data from Europe and the Middle East: Vertical Peak Ground Acceleration and Spectral Acceleration

This article presents equations for the estimation of vertical strong ground motions caused by shallow crustal earthquakes with magnitudes M_w 5 and distance to the surface projection of the fault less than 100km. These equations were derived by weighted regression analysis, used to remove observed magnitude-dependent variance, on a set of 595 strong-motion records recorded in Europe and the Middle East. Coefficients are included to model the effect of local site effects and faulting mechanism on the observed ground motions. The equations include coefficients to model the observed magnitude-dependent decay rate. The main findings of this study are that: short-period ground motions from small and moderate magnitude earthquakes decay faster than the commonly assumed 1/r, the average effect of differing faulting mechanisms is similar to that observed for horizontal motions and is not large and corresponds to factors between 0.7 (normal and odd) and 1.4 (thrust) with respect to strike-slip motions and that the average long-period amplification caused by soft soil deposits is about 2.1 over those on rock sites.     

用美国西部强震记录讨论厚覆盖土层峰值加速度的放大效应

以美国西部强震观测数据资料为基础,分别建立基岩和厚土层上的峰值加速度衰减规律,探讨厚土层对基岩峰值加速度的放大作用.结论为:平均而言,对美国西部这样的厚土层峰值加速度放大作用不大.但基岩峰值加速度越大,厚土层放大作用越小;震中距越远,厚土层放大作用越大.     

“抗大地震”与低超越概率水准地震动关系的讨论

本文阐明"大地震"与罕遇、极罕遇地震作用的区别与联系。并以龙门山地震带中段的北川-映秀潜在震源区为例,揭示"大地震作用"与罕遇、极罕遇地震作用的联系。指出了当前抗震设防体系存在的科学技术问题,"抗大地震作用"应该考虑极罕遇地震动的影响。