• ISSN 2097-1893
  • CN 10-1855/P

2013年  44卷  第2期

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可操作的地震预报/预测
A. Peresan, V. G. Kossobokov, G. F. Panza, 杨家英, 徐少川, 宫健华, 赵永红, 吕春来, 陈运泰
2013, 44(2): 1-7.
摘要:
与地震预报/预测以及地震危险性评估有关的可操作和决策问题是当今争议非常大的问题,特别是因为对近期大多数破坏性地震的 概率性的地震危险性评估 的总体表现令人非常不满意。尽管人们已经认识到必须通过严格的检验和验证过程来证实可操作的手段预测大地震与相关的地面震动的能力,但到目前为止只有很少几种方法被证明是有效的。鉴于对可预测性的预测具有内在的不确定性,任何地震预报/预测方法的有效性,只有在考虑到(从加强戒备到撤离的)不同层次的大范围的可能减灾行动后才能够得到判断。本文旨在展开讨论,并对拉奎拉地震(M=6.3,2009年4月6日)后建立的 国际地震预报委员会 所做报告的 总结和建议 部分做补充。所讨论的问题涉及地震预报/预测方法论的定义、验证和可能的应用,并着重以意大利现有的可操作实践予以说明。
对国际民防地震预报委员会“可操作的地震预报”报告的评论
斯图尔特·克朗平, 杨家英, 冯力理, 赵永红, 吕春来, 陈运泰
2013, 44(2): 8-14.
摘要:
最近由国际民防地震预报委员会(ICEF)出版的报告《可操作的地震预报:认知状态与应用指南》预先假定迄今还没有哪一种大地震的短期预测方法已被证明是可靠且有效的。这已经不再正确了。通过使用剪切波分裂来监测震源区周围岩体内的应力积累可以确定性地由应力预报地震。这种对流体-岩石的新理解意味着ICEF报告中的建议不再合适。这篇评论是对这种新认识的综述,并建议在意大利今后开展可操作地震预报的方法是安装一个或多个可控源三孔应力监测点并利用剪切波分裂方法监测应力的积累,用应力方法预报意大利所有的破坏性(M ≥ 5)地震。
对斯图尔特·克朗平对“乔丹等(2011)‘可操作的地震预报:认知状态与实施指南’评论”的答复
T. H. Jordan, Yun-Tai Chen, P. Gasparini, R. Madariaga, I. Main, W. Marzocchi, G. Papadopoulos, G. Sobolev, K. Yamaoka, J. Zschau, 宫健华, 赵永红, 吕春来, 陈运泰
2013, 44(2): 15-17.
摘要:
Crampin(2012)在对国际地震预测委员会(ICEF)报告(Jordan et al,2011)的评论中声称,观测到的剪切波分裂的变化可以在短时间尺度高度可靠而有效地预测大地震,他还质疑ICEF的主要结果——迄今还没有一种方法被证明具有这样一种预测能力。
最大板间地震的长期前兆变化
M. Bouchon, V. Dur, D. Marsan, H. Karabulut, J. Schmittbuhl, 冯万鹏, 许忠淮
2013, 44(2): 18-23.
摘要:
很多地震会伴有前震(Jones and Molnar,1976,1979)。但是,对产生前震的机制和为什么有些地震有前震而其他却没有的原因,目前尚不清楚(Abercrombie and Mori,1996;Reasenberg,1999;Jones,1984;Doser,1990;Maeda,1999;McGuire et al,2005)。这里我们利用在北太平洋区域有最佳仪器记录地区的地震目录,来分析1999年到2011年间所有震级大于6.5、震源深度小于50km的地震的前震序列。所用数据包括了31例发生在板块边界的地震和31例板内地震。我们发现,与板内地震相比,板间地震的前震序列有显著不同的特点。北太平洋地区,发生在板块边界的最大地震在之前数月到数天时间内,会出现地震活动加速现象,并最终导致主震发生。相反,板内环境下前震出现的机会就非常少。我们认为,在板块边界地区大地震的破裂前,两个板块的分界面便开始了缓慢的滑动。这种相对长期的前兆性变化可能有助于减缓板块边界的地震灾害。
断层阶跃区的损伤可能引发大的级联地震
Y. Finzi, S. Langer, 安艳芬, 吕春来, 许忠淮
2013, 44(2): 24-28.
摘要:
地震危险性分析依赖于对地震是在断层端部终止还是扩展至相邻断层从而引起级联式的更大、更具破坏性地震的预测能力。尽管预计破裂会在间距大于4~5km的断层间断处终止,但科学家常常被更大的破裂跳迁所困惑。在此我们指出,断层之间的材料性质能显著地影响阻止破裂扩展的能力。考虑断层阶跃区可被累积损坏所弱化的地震模拟研究可为破裂扩展提供新认识。我们的模拟揭示出材料的刚性降低和出现一些界面可促进破裂的扩展。我们的模型首次表明,宽达10km的阶跃区也不能形成有效的地震障碍体。根据我们的研究结果,基于历史地震记录和断层分段模型预测破裂长度和地震震级的地震危险性分析结果,需要进行重新评估。
全球地震死亡人数与人口
T. L. Holzer, J. C. Savage, 郎从, 吴新燕, 吕春来
2013, 44(2): 29-45.
摘要:
现代全球地震死亡人数可以分为两部分:(1)与全球人口增长无关的每年大致不变的年背景死亡人数;(2)与全球人口相关的重大伤亡地震所带来的死亡人数。死亡人数大于10万人(和5万人)的重大伤亡地震的发生次数随着全球人口增长而增长,并遵从与人口成比例的非稳态泊松分布。假设全球人口在2100年达到101亿,我们预测21世纪死亡人数大于10万人(5万人)的地震将从20世纪的发生4次(7次)增长为发生8.7±3.3次(20.5±4.3次)。假定灾难性地震(>10万人死亡)的死亡人数为1900年后的平均数(19.3万人),将背景死亡人数和灾难性地震的死亡人数合在一起,说明21世纪全球死亡人数将达到257±64万人。
用日本数据对基于阈值的地震预警方法的检验
S. Colombelli, O. Amoroso, A. Zollo, H. Kanamori, 曾包红, 张逸鹏, 吕春来
2013, 44(2): 46-56.
摘要:
大多数现有的地震预警系统都是区域系统或现场系统。一种新的概念是将这些方法结合起来确定警报等级并估计地震潜在破坏区(PDZ)。该方法的关键是在震中距逐渐远的各加速度仪台站上对初至P波到时之后3s窗内的初始峰值位移(Pd)和周期参数(τc)的实时和同步测量。至于现场方法,是将Pdτc的记录值与根据不同地震区的强震数据的经验回归分析对最小震级为M6、仪器烈度IMM为Ⅶ度确定的阈值进行比较。在每个记录点,根据参数Pdτc的阈值定义的4个项目的判定表分配警报等级。在最具破坏性的震相到达之前,区域台网给出地震位置并将有关近震源台站记录的警报等级的信息传输到更远的记录点。
我们给出了使用2000~2009年期间发生在日本的10次M>6地震对该方法进行性能检验的结果,并提出了在中强地震后最初几秒内绘出潜在破坏区的非常稳健方法。在所研究的例子中,我们发现根据初始P波峰值位移振幅快速预测的地震潜在破坏区与仪器确定的烈度图非常一致,而后者是在地震发生后使用地震动峰值速度和/或加速度,或根据野外宏观地震考察绘出的。
诺查丹玛斯:想要成为地震仪的雷达
G. Occhipinti, P. Dorey, T. Farges, P. Lognonné, 王蕤, 吕春来
2013, 44(2): 57-62.
摘要:
已知大地震辐射的面波通过动力耦合会引发向上传播穿过中性层和电离层的大气次声波。过去,利用多种技术,例如高频多普勒探测或者GPS接收器,已在电离层高度探测到这种波。高频多普勒技术对瑞雷波在电离层中的特征波形非常敏感,因而此处被用来说明与2005年3月28日苏门答腊地震(M=8.6)之后瑞雷波R1和R2震相传播一致的电离层扰动。就我们所知,这是第一次在电离层观测到R2震相。另外,我们在文中还证实超视距(OTH)雷达也观测到了电离层中R2的特征波形。而这种雷达在过去从未用于检测电离层中的地震特征波形。将超视距雷达加入到"电离层地震仪"的名单之中,我们讨论并比较了上述三种不同装置,即高频多普勒探测、GPS接收器和超视距雷达的性能。
2011年弗吉尼亚州米纳勒尔地震触发滑坡的反常距离极限
R. W. Jibson, E. L. Harp, 许冲, 吕春来
2013, 44(2): 63-74.
摘要:
2011年8月23日弗吉尼亚州米纳勒尔地震(MW5.8)是自1897年以来美国东部发生的最大地震,且在特别大区域内都有震感。尽管没有触发规模大的滑坡,但是在震中区域的陡峭河岸和自然悬崖,以及沿布卢里奇公园大道及其西北方向的陡峭公路开挖斜坡上,地震动触发了很多的岩土崩落。我们测绘了发生的岩石崩塌以确定地震滑坡发生的距离极限,从而可以与记录的其他地震滑坡进行对比。以往的地震事件研究表明,M5.8地震的滑坡的最大震中距极限值约是60km,而本次2011年地震触发滑坡的最大距离极限值是245km,大大超过了有记录以来的历史极限。同样,以往同样震级的地震触发滑坡的最大影响面积是1 500km2,而本次地震触发滑坡的影响面积却是33 400km2。这些观察结果提供了美国东部地震强震动衰减显著低于板块边界地震的实物证据。此外,平行于区域构造走向的滑坡距离极限大于与区域构造走向垂直的方向,这表明地震动各向异性衰减与区域地质构造相关。在滑坡距离极限处的地震动峰值加速度(PGA)估计约为0.02~0.04g