习近平总书记在视察唐山时的重要讲话:我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一,灾害种类多,分布地域广,发生频率高,造成损失重,这是一个基本国情。新中国成立以来特别是改革开放以来,我们不断探索,确立了以防为主、防抗救相结合的工作方针,国家综合防灾减灾救灾能力得到全面提升。要总结经验,进一步增强忧患意识、责任意识,坚持以防为主、防抗救相结合,坚持常态减灾和非常态救灾相统一,努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变,全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力。防灾减灾救灾事关人民生命财产安全,事关社会和谐稳定,是衡量执政党领导力、检验政府执行力、评判国家动员力、体现民族凝聚力的一个重要方面。当前和今后一个时期,要着力从加强组织领导、健全体制、完善法律法规、推进重大防灾减灾工程建设、加强灾害监测预警和风险防范能力建设、提高城市建筑和基础设施抗灾能力、提高农村住房设防水平和抗灾能力、加大灾害管理培训力度、建立防灾减灾救灾宣传教育长效机制、引导社会力量有序参与等方面进行努力。

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FES:应用多台阵反投影新方法估计大地震的震源破裂过程

发布时间:2021-09-28

  研究震源参数和震源破裂过程,对人类认识地震起到了至关重要的作用。震源参数信息与地震破坏力密切相关,了解大地震发震断层产状和动态,极震区位置分布,构建大地震震源破裂过程模型,基于震源破裂过程模型,模拟预测强地面运动场,进一步根据预测的灾害情景提出地震减灾应急对策或建议,最大程度上减轻地震对人类的威胁。

  基于有限断层模型研究震源破裂过程的经典方法是台网波形反演方法。另一类新兴的方法是利用台阵聚束叠加技术研究震源破裂过程。这类方法将大地震的震源离散成一系列的子源,直接将台阵记录的子源激发的波形信号延迟投影到震中附近区域,其相干叠加的投影点可以认为是实际的子源位置,从而成像地震破裂过程中高频能量辐射源的时空分布。其中最具代表性的是台阵反投影方法,该方法目前已成为震源破裂过程研究的常用方法。

现有的研究显示,从不同方位的远场台阵成像的震源破裂过程结果不一致(图1)。我们认为其主要原因是远场台阵的方位角与震中距的定位精度存在明显的差异。我们在经典反投影方法的基础上,提出了多台阵交叉反投影(MCBP),能够有效融合不同方位台阵记录的信息。

  我们提出的多台阵交叉反投影新方法(MCBP)的基本原理是从经典的单台阵反投影结果中分离出误差较小的反方位角信息,利用多个反方位角交叉获得更精确的震源破裂前锋时空分布信息。该方法能够联合多个不同方位的台阵数据获得更高精度的大地震破裂过程。我们对新方法进行了有效性理论测试,理论测试表明,MCBP方法能够较准确地确定高频能量辐射源的位置和相对大小(图2),并能减轻台阵响应特征对成像结果的影响;我们利用新方法研究了2015年尼泊尔MW7.8地震的破裂过程,研究获得的破裂过程与利用大地测量手段获得的结果一致,验证了方法的有效性。相对于经典的单台阵反投影方法,震源破裂过程成像结果获得显著改进。

1不同台阵对同一个地震的反投影结果(按照尼泊尔地震的位置和机制计算的理论地震图,避免介质的影响),不同台阵的反投影结果之间存在显著差异(圆点是真实破裂点位置)

2 MCBP方法获得的破裂子源(五角星)与真实位置(圆点)对比

 

  反投影方法主要研究目标是破坏性大震,可为震后应急救援提供技术支撑。新方法不需要利用较大的余震进行校正。可以在震后立刻给出高精度的破裂时空过程。新方法可用于国家台网,提高国家台网对全球地震的远程检测能力。

  研究成果20216月在线发表于《Frontiers in Earth Science》。研究受国家自然科学基金面上项目 (批准号: 41974065)资助。

 

【文献引用】

  Du H (2021) Estimating Rupture Front of Large Earthquakes Using a Novel Multi-Array Back-Projection Method. Front. Earth Sci. 9:680163. doi: 10.3389/feart.2021.680163

  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2021.680163/full

【个人简介】

  杜海林博士,中国地震局地球物理研究所助理研究员,主要关注地震台阵技术的国际前沿与动态。致力于将最新的台阵方法应用于大地震震源的研究,成像灾害性大地震的震源破裂过程。