88小时:美国地质调查局国家地震信息中心对2011年3月11日Mw9.0日本地震的响应

引言 2011年3月11日日本本州岛东海岸附近海域发生的M9．0地震（Tohoku earthquake,以下称“东日本大地震”——译者注）及其引发的海啸造成数以万计的人员死亡,造成的财产损失可能超过1万亿美元,这是有历史记录以来最严重的自然灾害之一。     

日本新干线地震监测与预警系统

地震是一种对高速铁路行车安全危害极大的自然灾害,为了减轻地震对高速铁路造成的灾害,建设高速铁路地震监测与预警系统是一项行之有效的手段。详细介绍了较为成熟的日本新干线地震监测与预警系统的发展历史、系统组成、紧急处置流程、报警方式、震源参数与紧急处置范围的确定方法,以及该系统在2011年3月11日东日本大地震中的紧急处置过程,旨在为中国高速铁路地震监测与预警系统的研究与建设提供参考和借鉴。     

东日本大地震福岛核电厂震动实测数据分析

核电厂结构在地震作用下实际表现如何,目前我国鲜有相关方面的报导,但是它对核电厂的抗震设计有重要意义。日本福岛核电厂在东日本大地震中获得了大量强震记录数据,为提高坐落于地震危险区的核电厂和其他重要核设施的设计和分析方法提供了重要资料。本文对2011年东日本大地震中福岛核电厂场地和厂房结构的地震响应记录数据进行比较并进行反应谱分析,通过比较不同场地及结构在本次地震中的表现,探讨了核电厂在强震作用下的响应特征,并重点分析了核电厂中采用隔震技术的应急指挥中心在本次地震中的表现。分析结果表明,福岛第一核电厂基础附近记录到的峰值加速度大于设计基准地震动;核电厂应急指挥中心的隔震体系能大大减轻水平向地震作用,具有良好的隔震效果,而在竖向,传统的隔震结构仍然会放大地震作用。本文针对地震中福岛核电厂场地和结构的地震动记录进行的分析讨论,可以为核电厂的规划和设计提供借鉴和参考。     

东日本大地震之后日本气象厅的紧急地震速报的研究课题和对策

引言2012年10月1日,我们迎来了向社会公开提供紧急地震速报的第5个年头。5年间,气象厅共发布了129个地震的紧急地震速报(警报)。然而,并非每次发布的信息都是准确无误的,特别是,当作为日本观测史上最大地震的2011年东日本大地震发生之后,却没能根据这次地震晃动造成的观测设     

汶川地震和东日本大地震反应谱比较与结构Pushover分析

为对比分析5·12汶川地震和3·11东日本大地震的加速度反应谱和结构地震反应特征,挑选132条汶川地震和404条东日本大地震中Ⅱ类场地上的水平向加速度记录,进行统计分析。根据这两次大地震的标准加速度反应谱,给出了拟合谱曲线。将所得拟合谱作为需求谱,分别对6层框架结构和20层框架结构进行了Pushover分析,比较在上述两次大地震下不同框架结构地震反应的差异。结果表明：东日本大地震记录比汶川地震记录具有较明显的长周期地震动特征;两次地震记录的区别在高层框架结构的地震反应上表现得更加明显,东日本大地震记录对具有较长自振周期的结构的地震反应影响更为显著。     

充分发挥地震科研成果的效能

<正>一年前,一次毁灭性海啸淹没了日本东北部海岸的大片区域,造成灾难性后果。既然精确的短期地震预测仍属难题——至少目前如此,那么需要考虑的问题就是,我们能够做些什么来减轻地震造成的损失。2011年东日本9级地震清楚地表明,地     

2021年日本福岛7.3级地震铁路系统震害与启示

2021年2月13日日本福岛县发生了M7.3级地震,造成了大量铁路基础设施破坏。介绍了铁路系统在此次地震中的震害和应急修复情况,总结了震害的典型特征及启示。通过与2011年东日本大地震进行比较,从土木结构和电气设施两方面对铁路系统震害特点进行了分析,从抗震韧性角度讨论了此次地震应急修复方法与策略,总结了日本铁路设施抗震的经验和对我国铁路设施抗震的启示。分析表明:支柱折断、支柱开裂倾斜、架空电线拉断和定位设施损坏为铁路电气设施常见震害;土木结构方面,随着地震强度的增大,可能伴有轨道变形、挡块开裂、梁端破坏、横系梁开裂甚至墩柱损伤的发生。从震害现象的比较中,可以看出东日本大地震以来的维修加固措施是有成效的。     

3·11日本大地震中土体影响的研究有利于改善建筑设计

2011年3月11日东日本大地震是有记录以来最强的地震之一,而且,因为它袭击的地区属于世界上监测最为密集的地方,所以这次自然灾害为科学家提供了罕见的9级地震的珍贵资料.最近,科学家利用这些数据首次研究了如此规模的强震中地表下的岩石和场地土的影响作用.     

对东日本大地震序列潜热通量异常现象的讨论

用美国国家环境预报中心的表面潜热通量数据,对2011年东日本大地震序列前后所出现的潜热通量异常展开讨论,结合主震震中周边区域在1991~2011年的中强地震序列数据,分析了潜热通量异常与地震之间的关系。结果表明:(1)东日本大地震前的潜热通量剧烈变化不一定是异常,且不一定由此次地震活动引起;(2)该研究区域内20年间出现过多次有疑似"热异常"却无明显震例与之相对应的情况;(3)该研究区域内20年间有超过60%的中强地震震前并无"热异常"出现;(4)在研究潜热通量变化是否属于异常时,应尽量多地考虑各个方面的影响因素,科学合理地设定判断参数;(5)在研究潜热通量异常与地震的关系时,应对特定区域作长时间序列分析,而不是单纯针对短期内的个别震例进行判别。     

东日本大地震启示

一组高质量的数据记录了2011年3月东日本大地震的震前、地震发生时以及震后的地表形变。但目前还没有适当的模型可以利用类似数据来对地震和海啸危险性进行评估。随着基于空间的测量板块构造边界和大型断层表面形变技术的发展,地震科学已经跨入一个全新的时代。日本在实施这些技术方面一直走在前列,特别是随着大约15年     

2022年日本福岛7.4级地震东北新干线震害分析

2022年3月16日日本福岛县发生了M7.4级地震,不仅造成了大量铁路基础设施破坏,而且导致了一辆行驶中的新干线列车脱轨。本文介绍了东北新干线在此次地震中的震害特点和应急功能恢复情况,总结了此次地震震害的典型特征及启示。通过与2021年福岛地震和2011年东日本大地震的震害情况进行比较,从强震特点、列车脱轨、土木结构损伤和电气设施损伤等几方面对该铁路系统在此次地震中的震害特点进行了分析,从抗震韧性角度讨论了此次地震应急恢复时间,总结了日本铁路设施抗震的经验和对我国铁路设施抗震的启示。分析表明：随着地震强度的增大,可能伴有轨道变形、墩柱开裂和横系梁开裂等震害现象,甚至出现列车脱轨。从震害现象的比较中,可以看出东日本大地震以来的维修加固措施是具有一定成效,但列车防脱轨系统的有效性还需进一步检验,设计还需进一步完善。     

关于2011年3月东日本M_W9.0地震与M_W7.3地震关系的讨论

2011年3月日本MW7.3地震51h之后,发生了东日本MW9.0地震并引发巨大灾难。地震学家多角度、多方法探讨了两次地震之间的关系,结果判断日本MW7.3地震是东日本9.0级地震的前震。本文计算了MW7.3前震和2005~2011年沿日本海沟一系列7级左右地震对MW9.0地震的静态库仑应力,结果显示其并未直接触发MW9.0主震,但对主震震中位置及周边区域的应力加载效应是明确的。利用Suito等(2011)基于GPS数据计算的板间地震滑移速率,分析了一般地震与有广义前震的地震在震后和同震释放能量的不同来分析2005年以来日本海沟发生的5次7级左右地震与MW9.0地震的关系。总的来说,日本MW7.3地震是东日本MW9.0地震的前震,从长时间尺度的GPS时间序列分析来看,2005~2011年日本海沟一系列7级左右地震可能是东日本MW9.0地震的广义前震。     

东日本大地震地震序列的震源机制解特征及其动力学意义

日本本州及其邻近区域的应力状态以及弧后盆地的演化机制一直是人们所关注的问题.本文对2011年3月11日东日本大地震地震序列(2011年3月11日至2012年3月15日)的哈佛双力偶解进行了聚类分析,得到五种类型的震源机制解:与主震类型一致的低倾角逆断层型地震;主张应力方向垂直于日本海沟走向的正断层型地震;主张应力方向平行于日本海沟走向的正断层型地震;主压应力方向平行于日本海沟走向的逆断层型地震;包括走滑型地震在内的其他类型地震.东日本大地震地震序列中发生在弧前增生楔地震的震源机制解与大地震发生之前地震的震源机制解特征有显著区别,反映出该地区的应力状态与震前相比有较大改变.东日本大地震及其前震释放了附近区域的累积弹性应力,主震破裂区附近太平洋板块和其上覆板块接近完全解耦,降低了日本海盆地、中国东北地区的近东西向挤压应力水平.不过,整个本州岛东部区域太平洋板块和其上覆板块并没有完全解耦,但应力水平并不高.我们认为,日本海及中国东北应力水平的降低会使该区域的近东西向挤压型地震的危险性降低,而使NNE-SSW走向的走滑型地震活动性增强.同时,火山活动性也会增强.尤其是本州岛地区,存在近期火山爆发的可能性.东日本大地震地震序列的震源机制解特征还提示我们,日本海的应力状态及日本海的演化可能在一定程度上取决于太平洋板块和上覆板块的耦合状态.持续的弱耦合将不仅使得弧后大范围的地区保持岩浆上涌所必须的拉伸应力环境,而且还会因弧前隆起区发育大量正断层型地震而向深部提供促使岩浆生成所必须的水,因而造成日本海的再次扩张.     

日本和美国为减轻地震灾害与预报地震而立法

对于减轻地震灾害与地震预报而制定了国家法律的有日本和美国,下面分别叙述其主要内容:“日本大地震对策特别措施法”为日本1978年第73号法律,于1978年6月15日公布。制定该法的目的是为在大地震震灾中保护国民生命,人身及财产安全,以加强地震防灾对策,有助于维持社会秩序和确保公共福利。日本首相可指定有必要加强地震防灾对策的地区为地震防灾对策强化地区。国家为预报发生于     

从日本熊本强震看地震风险及其防范

正引言日本当地时间2016年4月14日21时26分,熊本县发生6.5级地震,最大震度达日本标准最高为7度,与东日本大地震震度相同,是近5年来日本发生的最大地震,日本近半个世纪的第4强震。4月16日凌晨,地震级别更是达到7.3级,释放的能量相当于1995年的阪神地震,最大震度亦达7度。与此同时,地球进入"振动"模式的话题再次     

中国大陆地壳运动观测研究进展

本文利用国家重大科技基础设施“中国大陆构造环境监测网络”1972个站两期GNSS观测资料绘制2009—2011年中国大陆地壳运动图。 该图反映了2011东日本大地震同震形变对我国东部地壳运动及变形状态的巨大影响, 也反映2008汶川地震和2001昆仑山口西地震震后变形对青藏高原构造应力场的调整过程, 较为完整地展示印度板块挤压下青藏高原的变形状态。     

地壳形变与地震前兆探索回顾和展望

本文回顾了我国地震预报中地壳形变观测技术、 数据处理方法和软件及地壳形变前兆观测研究进展。 1966年邢台地震后, 我国地震预报工作经历了难得的成功、 更多惨痛失败和“地震不可预报论”等干扰, 发展曲折。 尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明, 大地震是有前兆的, 是可以预报的。 比较了我国地震预报所采用的主要的地形变观测技术和分析方法, 讨论了观测和数据处理方法的特点, 简要介绍了地壳形变地震前兆新近的研究结果, 重点阐述了GPS观测技术多方面的优势。 事实证明, GPS观测得到的汶川大地震前的形变异常或前兆, 是我国地壳形变观测与地震前兆探索最突出的成果。     

地震损失的空间相关性及其对震害损失估计的影响

在地震危险性分析或者地震损失分布评估中,需要考虑地震损失的空间相关性的影响。目前对地震损失空间相关性的研究,主要是基于经验或半经验的方法,没有经过实际地震损失分布的验证。本文基于2011年东日本大地震收集到的55万条建筑物破坏的详细数据得出了基于实际震害的地震损失随距离关系变化的空间相关性衰减规律,给出了一个基于实际数据的拟合公式,并将其应用于最新开发的基于高精度模拟的巨灾风险分析中。利用北京地区多个地震为算例,研究了实现空间相关性模拟的样本精度问题,并且给出了不同空间相关系数对地震损失分布的影响,从而能为未来的防震减灾工作提供更好的地震损失估计结果。     

我国地震预极现状

破坏性地震的发生给我国人民带来灾难,也给我们认识自然灾害,战胜自然灾害提供了研究场所.我国的地震预报工作以邢台地震现场为摇篮,从那里诞生,又在其它现场经受了考验和得到发展,迄今已有20年历史.20年来,我们建立了460个地震台站;培养锻炼了一支专群结合的预测预报队伍;积累了数十次震例资料和预报经验,并在海城、松潘等大地震前做出了较为成功的预报,取得了减轻灾害的实效.当然,20年中也有不少挫折,尤其是唐山大地震及大震后强余震预报中的多次挫折.由于中国的地震分布广、类型多、各地的条件不同,地震前兆的表现形式多种多样,在对地震规律尚缺乏认识的的条件下,个别成功、大量挫折的情形是地震预报研究的正常发展过程.认识了这个必然过程,就不会因为一次或几次成功而过分乐观,也不会因为一次或几次挫折     

日本3·11大地震促使人们重新思考相关地震理论

<正>日本2011年3月发生的破坏性地震在科学史上留下了深深的印记,其触动了已被广泛接受的地震理论,并促使地震预报员和研究者重新评估海底韧性断层面发生大地震的几率。3.11大地震发生的地点令人费解,地