2011年日本9.0级及7.5级地震震源破裂反投影初步结果

2011年3月日本仙台东部太平洋海域接连发生了Mw7.5和Mw9.0级地震.地震及引发的海啸给日本造成了严重的破坏.本文运用近年来国际上流行的研究大地震震源破裂过程的非反演方法,反投影远震P波,研究了这两次地震的震源破裂特征,得到了他们各自的破裂区域和破裂持续时间.     

用初至P波确定震级：单台方法

受地震预警系统研究与应用近期取得成功的促使，我们研究了地震震级与单台接收的前3秒P波性质之间的关系。利用台湾宽频地震台阵的NACB台站记录到的震中距小于100km的46个地震的波形，我们发现高达6．5级地震的震级与初至P波特征周期的对数有线性相关关系。我们还发现，M〈6．5级地震的震级与初至P波的峰值振幅存在确定性的关系。虽然更大地震的初至P波峰值振幅的行为有待进一步研究，但我们建议在现场（单台）地震早期预警操作中联合使用前3秒初至P波的特征频率和峰值振幅。     

根据宽频带P波波形快速确定M_w

本文通过对发生在日本及其周围5～7级地震的宽频带地震图的分析,发展通过初至P波波形确定矩震级的技术。理论上我们把在宽频带地震仪记录的P波段位移作为一个近似的源时间函数,并对其积分,得到在每个台站的标量矩。我们的结果表明,对多道记录的组合,能在没有进行震源机制校正的情况下给出一个好的矩震级估计值。这个技术相当简单和稳健。因此,它将有效地对大地震可能引起的海啸进行快速评定。     

Mwp震级在海啸地震中的应用

具有一定面波震级的海啸地震常常产生巨大的海啸，要想对海啸地震作出较早的，准确的海啸预报，尽早地确定其为可能引发海啸的事件是十分关键的。本文显示，利用P波脉冲宽度计算宽频带矩震级Mwp，可给出震源持续时间的精确估计，我们发现，结合Mwp和震源持续时间即可确定1992年的尼加拉瓜地震为一个可能的海啸地震。我们的结果显示，Mwp结合源持续时间可为海啸预报提供一种有效的工具，尤其是对于震源持续时间特别长的海地震。     

台湾省地震速报和地震早期警报系统的进展

报告了台湾省实时地震监测的最新进展,特别是中央气象局(CWB)开发的地震速报(RRS)和地震早期警报系统(EWS)的最新进展。该系统利用的是自由场强地面运动仪遥测传输的信号。为地震速报之目的,中央气象局从1995年起在大地震(M> 4级)发生后一分钟之内提供地震烈度图、震中和震级参数,并以电子信息文件形式提供给政府机构和科学家,其可靠性近乎完美,特别是对破坏性大地震而言。利用1999 年集集地震期间收集到的大量数据,得出了一组经验关系式,以此中央气象局能够在大地震发生后的几分钟之内,通过速报系统发布计算出的PGA、PGV和可能的破坏分布情况。这种近实时的破坏评估对震灾快速应急响应和救助行动的展开具有重要作用。快速确定震级是根据自动生成的有效子台网的前10 s记录来实现的。以此为基础,得出一个监测软件,据此我们能够做出30 s之内的地震速报。这是向更实际的地震早期警报迈出的重要一步。从2002年起,该地震早期警报系统已经在中央气象局运行。综合的地震报告大部分能在地震发生之后30 s内发布,平均时间为22 s。当地震发生在距城市不足66 km时由于典型地壳剪切波速为3 km／s,现时的操作系统是无效的,而对于离震源的距离大于100 km的城市来说,前导时间会增加到10 s 以上。在后一种情况下,几秒钟的前导时间将足以使预编程序的应急响应在破坏性强震到达之前启动。     

台湾开发出一种新型地震监测系统

台湾开发出的一种新型地震监测系统能够在大地震前 2 5s发出警报。时间看上去可能不长 ,但专家指出 ,这足以去切断天然气管道、停下火车、存储电脑资料 ,以及提醒正在施行手术的医生们。当地震发生时 ,地震波会像池塘中的水波那样从震中迅速向周围传递。对大地震来说 ,这种破坏波可传播 1 60 km,持续时间达 40 s。利用电子信息的传播速度比地震波快得多这一事实 ,台湾“中央气象局”的 Yih-Min Wu和美国洛杉矶市南加州大学的 Ta-liang Teng设计出了一套系统 ,能够在几秒内确定地震的地点和震级 ,并向位于震中 75km以外的地区发出警报。台…     

基于支持向量机的2021年2月13日日本福岛近海Mj7.3级地震震级估算

2021年2月13日日本福岛县近海发生M_j7.3级地震,触发了日本气象厅地震预警系统,系统在首台触发后5.6s发出震级为M_j6.3级的预警第1报,首台触发后10s对公众发布警报、预警震级为M_j6.4级。基于多类型特征参数输入的机器学习支持向量机震级估算模型（SVM-M）,利用2021年2月13日日本福岛县近海M_j7.3级地震获取的日本K-net强震动观测数据,分析SVM-M模型在该次地震中首台触发初期（首台触发后1~10s）的震级估算效能。结果表明:SVM-M震级估算模型,在首台触发后1s即可给出M_j6.3级的震级估算结果,与日本气象厅在首台触发后5.6s发布的预警第1报震级相同;随着时间窗的增加,首台触发后5s和10s,SVM-M模型的震级估算结果分别是M_j6.7级和M_j6.6级,均大于日本气象厅首台触发后10s对公众发布警报的预警震级。该次地震的离线模拟结果表明:SVM-M模型可在地震发生初期有效提高地震预警震级确定的准确性和时效性。     

新丰江地区部分地震的震源时间函数

广东省数字遥测地震台网建成以来积累了较丰富的数字化地震记录，作者利用这些数据开展震源研究，得到新丰江地区的部分地震震源时间函数的初步结果。得到结果的3组地震它们各自较大地震的震级分别为ML1．8、2．3和3．0级，对应的震源时间函数上升时间分别为0．07s、0．09s和0．11s，函数形态较为简单。     

巧家、石棉的小震震源参数的测定及其地震危险性的估计

根据巧家、石棉的小地震的观测资料,指出P波初动半周期在震级比较小时几乎是恒定的,在震级比较大时随震级的增大而增大;并指出P波初动振幅的对数也随震级的增大而增大。以圆盘形均匀位错面作为中、小地震震源的理论模式,计算了它所辐射的地震波远场位移,从而导出了体波初动半周期及振幅与震源尺度及波速等物理量的定量关系,解释了P波初动半周期及振幅与震级之间的经验关系。考虑到波在介质中的衰减和频散、地表面的影响以及地震仪器的频率特性,通过褶积方法合成了上述位错源产生的理论地震图,提出了直接由实际地震图上的初动半周期及振幅测定震源尺度、地震矩、应力降和错距等震源参数以及介质的晶质因数Q的方法.运用上述方法,测定了巧家、石棉两地区介质的品质因数Q和小震的震源参数.这两个地区介质的品质因数Q分别为620和560.石棉地区小地震的应力降大约在2-30巴之间,巧家地区小地震的应力降比较接近,平均约1.4巴.将这个结果和1962年3月19日新丰江地震与1975年2月4日海城地震的前、主震的应力降作对比,我们看到,巧家地区小震的应力降的特征与上述两次大地震的前震的应力降的特征是类似的,因此不能排斥巧家地区的小震是一个较大地震的前震的可能性.以测得的小震应力降的平均值（约1.4巴）作为这个可能发生的较大地震应力降的下限估计值,从主震震级和主震应力降的经验关系可以推知,其震级的下限是5.2级.     

利用反投影技术快速测定中强震矩震级及破裂过程——以2023年9月9日摩洛哥MW6.9地震为例

利用远场台阵反投影技术可以较少地依赖先验经验,于震后快速获得震源破裂过程时空分布特征,并据此估算矩震级。本文使用美国阿拉斯加宽频带台阵记录到的远场直达P波数据,基于反投影方法,对2023年9月9日摩洛哥M_W6.9地震震源破裂过程及震级进行分析。结果显示,地震破裂走向以NE-SW向为主,地震能量在10～20s集中在震中距10km范围内释放,与震源机制解和震中区亚特拉斯山脉走向基本一致。震源破裂持续时间结合在全球分布均匀的GSN台网记录到的P波最大位移数据,在震后约15min即可快速估算出本次地震矩震级为M_W7.0,与中国地震台网中心和美国地质调查局发布震级基本一致。     

潜在震源区震级上限不确定性研究

潜在震源区的震级上限（Mu）是指在该潜在震源区内可能发生的最大地震的震级．预期未来发生超过该震级地震的概率趋于0．本文运用误差分析及逻辑树等方法,并结合发震模型的数值模拟得到的大震合成目录等结果,系统分析并最终得到了不同途径给出的不同类型潜在震源区震级上限的不确定性．该结果可直接应用于包括地震区划在内的工程地震以及活动断裂危险性评价等工作中．     

慢地震, 极小的颤动地震

最新研究发现,发生在断层带深部的小地震和极小颤动地震都是由地表的慢地震引起的。这种慢地震可能也是可发生在俯冲带的震源比较浅、震级高、破坏力强的地震的前兆,如2004年12月发生的苏门答腊地震。美国地质调查局的地震学家B.Ellsworth说,“2002年,日本地震学家K.Obara首次发现的“非火山”微弱信号是半个世纪来被发现的第一个新的地震波震源”。颤动地震与我们常见的普通地震的信号不同,它没有包含地震学家确定地震震中的P波和S波。这种信号可能持续的时间较长,与一般地震只有几秒钟的信号相比较,它可以持续15min。一系列1级或2级的…     

地震预警:ShakeAlert在太平洋西北部的应用

对地震预警算法ElarmS-2(地震报警系统第二版)在太平洋西北部的应用效果进行了评估。本文数据来源于美国俄勒冈州、加利福尼亚州、华盛顿州和加拿大的不列颠哥伦比亚省(这里的3州1省即本文所指太平洋西北部——译注,下同)的实时监测数据和历史地震数据。在测试的地震中,矩震级最大的为7.2级,这也是ElarmS-2算法可以精确测量的最大震级。在台网范围内,ElarmS-2可以准确检测到台网内编目震级大于等于3级的地震,但是对于发生在海上或台网边缘的地震,ElarmS-2能准确识别的事件的截止震级会偏高。对ElarmS-2算法进行若干调整后,降低了发出错误的多重警报的概率。通过模拟历史地震事件,发现新的配置改善了发生在台网边缘的地震事件的算法的性能,而且不会影响台网密集区域的地震事件良好约束的解。我们希望误报数量减少,而且不会误报大地震事件。虽然ElarmS-2假设固定的震源深度,但是震中距和震级估计值仍然是足够准确的,可以提供对震动强度的准确预测。     

全球大地震及中国中强地震目录 (200O年10～12月)

应广大读者要求,我们定期公布全球7级以上大地震和中国4级以上中强地震目录.地震参数取自中国地震局分析预报中心的<中国地震速报台网观测报告>和<中国地震月报目录.其中:发震时间为北京时(BJT);震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名,以供查阅时参考;震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震;震级Ms为面波震级,ML为近震震级,Mw为矩震级(取自美国PDE报告).     

全球大地震及中国中强地震目录(2000年 1～3 月)

应广大读者要求,我们定期公布全球 7级以上大地震和中国 4 级以上中强地震目录.地震参数取自中国地震局分析预报中心的<中国地震速报台网观测报告>和<中国地震月报目录>.其中:发震时间为北京时(BJT);震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名,以供查阅时参考;震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震;震级MS为面波震级,ML为近震震级,MW为矩震级(取自美国PDE报告).     

全球大地震及中国中强地震目录

应广大读者要求,我们定期公布全球 7级以上大地震和中国 4 级以上中强地震目录.地震参数取自中国地震局分析预报中心的<中国地震速报台网观测报告>和<中国地震月报目录>.其中:发震时间为北京时(BJT);震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名,以供查阅时参考;震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震;震级MS为面波震级,ML为近震震级,MW为矩震级(取自美国PDE报告).     

全球大地震及中国4级以上地震目录(2004年1～3月)

应广大读要求，我们定期公布全球7级以上大地震和中国4级以上地震目录。地震参数取自中国地震局分析预报中心的“中国地震速报台网观测报告”和“中国地震月报目录”。其中：发震时间为北京时(BJT)；震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名，以供查阅时参考；震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震；震级Ms为面波震级、ML为近震震级、Mw为矩震级(取自美国PDE报告)。     

全球大地震及中国4级以上地震目录（2003年1O～12月）

应广大读要求，我们定期公布全球7级以上大地震和中国4级以上地震目录。地震参数取自中国地震局分析预报中心的“中国地震速报台网观测报告”和“中国地震月报目录”。其中：发震时间为北京时(BJT)；震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名，以供查阅时参考；震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震；震级Ms为面波震级、M1为近震震级、Mw为矩震级(取自美国PDE报告)。     

全球大地震及中国4级以上地震目录(2001年 10～12 月)

应广大读者要求,我们定期公布全球 7级以上大地震和中国 4级以上地震目录.地震参数取自中国地震局分析预报中心的<中国地震速报台网观测报告>和<中国地震月报目录>.其中:发震时间为北京时(BJT);震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名,以供查阅时参考;震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震;震级MS为面波震级,ML为近震震级,MW为矩震级(取自美国PDE报告).     

全球大地震及中国4级以上地震目录(2002年10～12月)

应广大读者要求, 我们定期公布全球 7级以上大地震和中国 4级以上地震目录.地震参数取自中国地震局分析预报中心的"中国地震速报台网观测报告"和"中国地震月报目录".其中: 发震时间为北京时(BJT); 震中位置除给出经纬度外还给出了参考地区名, 以供查阅时参考; 震源深度33N表示该地震为通常意义上的浅源地震; 震级MS为面波震级、 ML为近震震级、 MW为矩震级(取自美国PDE报告).