• ISSN 2097-1893
  • CN 10-1855/P

2020年  51卷  第1期

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综述
固体地球科学中基于数据驱动发现的机器学习
K. J. Bergen, P. A. Johnson, M. V. de Hoop, G. C. Beroza, 张美玲, 高东辉, 张永刚, 杜秋男, 吕春来
2020, 51(1): 1-21. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001001
摘要:
论文
主喜马拉雅逆冲断裂的横向变化控制2015年尼泊尔廓尔喀地震的破裂长度
L. Bai, S. L. Klemperer, J. Mori, M. S. Karplus, L. Ding, H. B. Liu, G. H. Li, B. W. Song, S. Dhakal, 江勇, 李国辉, 白玲
2020, 51(1): 22-32. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001002
摘要:
喜马拉雅造山带大地震活动频繁,影响着长达2 500km的人口密集地带。2015年尼泊尔廓尔喀地震(MW7.8)发生在主喜马拉雅逆冲断裂(MHT)上,为陆陆碰撞带断裂活动特征的研究提供了最直接的观测资料。我们使用覆盖整个余震区的近震台站地震波形数据对MHT进行研究。结果表明,MHT沿构造走向呈现清晰的横向变化,在主震区存在低喜马拉雅断坡,而在余震区东部变得更深且倾角更加平缓。余震区以东MHT界面上的地震波速表现为高速异常,可能与印度板块基底隆起的俯冲结构有关,余震区以西同样存在地震波速异常。MHT的总体形态结构变化控制了廓尔喀地震的破裂长度。
基于回归算法和大数据云基础设施的美国加利福尼亚州地震预测
G. Asencio-Cortés, A. Morales-Esteban, X. Shang, F. Martínez-Álvarez, 李帛珊, 李金, 张天中
2020, 51(1): 33-53. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001003
摘要:
地震震级预测是近几十年来广泛研究的极具挑战性的问题,在文献中可以找到统计、地球物理和机器学习等研究方法,但并没有得出令人特别满意的结果。近年来,强大的大数据分析计算技术应运而生,使得海量数据分析成为可能。新方法利用了云体系等物理资源。美国加利福尼亚州是世界上地震活动最活跃的地区之一,有许多可用数据。在本项工作中,为了预测未来7天内的地震震级,在大数据(使用1GB目录)情景下,探索几种回归算法与集成学习相结合的方法。使用Apache Spark框架、R语言的H2O库和亚马逊(Amazon)云基础设施,得到了极有希望的结果。
震前蠕变滑移的地震预报意义:来自纳/微米尺度地质构造证据
H. T. Chao, Z. C. Wang, L. Wang, Y. Sun, J. Shen, 王雷, 王志才
2020, 51(1): 54-62. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001004
摘要:
对采自郯庐活动断裂带及其分支活动断裂的最新断层泥样品,在纳/微米尺度下进行观察,发现发震断层在黏滑滑移之前,普遍存在蠕变滑移现象。表现为黏土片状矿物的褶皱、绕砾滑动、"流水状"排列、撕裂等变形形式。这种蠕变滑移对应于岩石在应力作用下进入屈服阶段尤其是亚失稳阶段的韧性变形。由于这一变形阶段改变了物质结构,故在震源区附近会引起诸多地震前兆物理量变化。鉴于黏滑滑移即将发生,因此这一阶段是捕捉地震前兆的最佳时机,也许是最后的机会。我们认为,发震断层的震前蠕变滑移具有地震预报意义。
尼科亚半岛俯冲带强震破裂对震中位置的依赖性研究
H. F. Yang, S. L. Yao, B. He, A. V. Newman, 刘月, 杨宏峰, 姚素丽
2020, 51(1): 63-74. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001005
摘要:
断层震间闭锁分布常被用来定性分析未来强震危险性,为了进一步评估地震和海啸灾害,定量分析地震破裂分布则是更有效的手段。本文基于哥斯达黎加尼科亚半岛的断层震间闭锁模型,通过地震动力学破裂数值模拟,研究了该地区的地震情景破裂。首先根据断层闭锁程度估算初始应力分布,然后在不同部位成核进行动力学自发破裂数值模拟,分析情景地震的震级和断层面滑动分布特征。本研究基于两种断层闭锁模型进行模拟,结果显示约40%的震中位置最终发展成MW>7.2的大地震,我们发现震中位置越深,断层浅部的滑动量越大,这表明俯冲带强震的发震位置越深,引发海啸的风险也越大。此外,模拟事件中没有检测到MW6~7的中等强度破裂,这与尼科亚地区的实际观测结果一致。本研究揭示了震中位置决定地震震级和破裂分布,继而影响海啸的发生能力,这对基于闭锁模型分析断层破裂特征提出了挑战,也强调了定量评估俯冲带地震灾害和海啸灾害的重要性。
全球定位系统数据所显示的华北平原现今形变
Y. G. Zhang, W. J. Zheng, Y. J. Wang, D. L. Zhang, Y. T. Tian, M. Wang, Z. Q. Zhang, P. Z. Zhang, 李莹甄, 颜梓幸, 赵爱华
2020, 51(1): 75-85. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001006
摘要:
华北平原是一个地震危险性很高的地区,但先前的全球定位系统测量显示,华北平原现今几乎没有地壳形变。利用中国东部三个块体的最新全球定位系统数据,发现华北平原的地震间形变发生在一个近东西向、宽约1 100km的左旋剪切带内。地震间的左旋剪切形变为6.0±1.3mm/a,其造成的现今形变最终被沿北—北东向断层、右旋走滑的地震破裂和块体的逆时针旋转所调节。我们认为刚性华南块体相对于刚性阿穆里安块体向东的快速运动,产生了一对左旋剪切力偶,扭曲了非刚性的华北平原,形成了现今的地壳形变。
墨西哥城地震预警系统的启示
R. M. Allen, E. S. Cochran, T. J. Huggins, S. Miles, D. Otegui, 吴丽慧, 房立华
2020, 51(1): 86-92. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001007
摘要:
2017年墨西哥普埃布拉发生7.1级破坏性地震,这次地震为评估公众如何感知和使用墨西哥城的地震预警系统提供了一次良好的检验机会。
成为大规模杀伤性武器的建筑物
R. Bilham, V. Gaur, 生冬梅, 朱玉萍
2020, 51(1): 93-96. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001008
摘要:
通过工作的科学性提高灾害响应能力
N. A. Wright, L. Foster, 李帛珊, 伍国春
2020, 51(1): 97-113. doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.202001009
摘要:
灾害响应工作的有效性在很大程度上依赖于灾害响应工作者自身的能力。若灾害工作人员不称职、不合适或未严格进行工作培训,灾害响应的有效性将大大降低。工业与组织(I-O)心理学是一门专门研究工作学的学科,使用基于研究的干预措施解决工作人员和工作场所带来的挑战问题。I-O心理学与灾害响应研究和实践相结合,通过解决灾害响应环境中普遍出现的工作问题,对提高灾害响应工作具有重要前景。本文中将阐述I-O心理学用于提高灾害工作人员工作水平的两个方面:工作人员选拔和团队培训。