利用可感知的震级预测震后一小时的余震
发布时间：2022-01-12 09:19
主震发生后的数小时内,通常伴随一些强余震的发生,余震的实时预测引起了人们的广泛关注。然而由于可得到的震后早期地震目录不完整,早期余震预测的效力很低。为此我们提出了一种新的方法,在不需要由运行单元对信号进行变换和精细加工的情况下,仅使用震后30min内记录的地面速度作为唯一信息,开展余震预测。该方法考虑了主震地面速度的对数（将其峰值定义为感知震级）和随后的时间衰减。通过对爱琴海地区2013年以来发生的9次M≥6主震进行检验,研究发现,在震后3天内余震数目的预测中,仅1次预测误差大于36%,其他预测误差均小于18%。
【文章来源】：世界地震译丛. 2020,51(03)
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
主震震中分布图(原图为彩色图——译注)。自2013年10月以来在爱琴海地区发生的M≥6.0主震的空间分布及其下半球投影的震源机制解。在每个震源球的顶部标明发生年份,代表主震震中的黄色五角星内的数字为它们发生的时间顺序:(1)克里特;(2)利克苏里1;(3)利克苏里2;(4)北爱琴海;(5)卡尔帕索斯;(6)莱夫卡斯;(7)莱斯沃斯;(8)科斯;(9)扎金索斯。图片使用GMT软件生成(http://www.soest.hawaii.edu/gmt;)。震源机制解来自http://ldeo.columbia.edu/gcmt
式中,参数μM代表 μ ˉ (t)的最大值,并将其定义为感知震级,因为它代表了台站附近感觉到的地震动的大小。我们发现,三次主震的μM值大致相同,这是震级相当、到记录台站震中距相似的科斯地震和莱斯沃斯地震的预期结果。伊斯基亚地震的结果主要归因于观测台站较小的震中距离(见表1)和台站位置的土壤条件28。关于式(3)中标度函数F(x)的函数依赖关系,其包络函数的形状受震源特征、路径衰减、散射效应等不同机制的影响29。图2c内的标度重叠表明,这些特征在一阶近似下可归因为感知震级μM和时间再标度τM这两个与震源有关的参数。同样其他主震绘制 μ ˉ (t)-μM和(t-t0)/τM的曲线也能得到相同的结果(图3)。在所有这些情况中可以发现,在x<10,且q?3.5(图2c中的连续曲线)、x0=(q-1)qq/(1-q)?0.43时,F(x)?log10(x)-qlog10(x+x0)的最大值为零。为了在我们的方法中减少拟合参数的数量,假设所有主震的F(x)函数具有相同的函数依赖关系,这一拟合曲线对应于V(t)的尾波振幅的幂次衰减30,并推测在较长时间尺度下呈指数衰减29。我们希望强调,F(x)的一些具体选择对最终的预测结果影响很小,我们预计,对F(x)的其他选择会得出类似的结果。图4为不同震中距δr地震台站记录的同一主震的 μ ˉ (t)曲线。正如预期的那样,衰减效应会导致感知震级μM是δr的一个递减函数,同时我们观察到,τM随着δr的增加而增加,这可能归因于散射效应,但 μ ˉ (t)-μ Μ 作 为(t-t0)/τM函数的曲线(图4右侧图板)仍然显示出良好的标度重叠现象,与(t-t0)/τM<10时的式(3)一致。这一重叠扩大到(t-t0)/τM=xB>10的范围,对于(t-t0)/τM>xB,包络曲线呈现出几乎平坦的形态 μ ˉ (t)=μB,这与背景地震活动的贡献有关,且预计在时间上是相当稳定的。图4仅给出了三次地震的结果,分别是最近发生的一次地震(扎金索斯地震)、 t> τ Μ 时 μ ˉ (t)-μM最大的一次地震(科斯地震)和最小的一次地震(克里特地震),在其他地震中观察到的现象与之类似。
图4为不同震中距δr地震台站记录的同一主震的 μ ˉ (t)曲线。正如预期的那样,衰减效应会导致感知震级μM是δr的一个递减函数,同时我们观察到,τM随着δr的增加而增加,这可能归因于散射效应,但 μ ˉ (t)-μ Μ 作 为(t-t0)/τM函数的曲线(图4右侧图板)仍然显示出良好的标度重叠现象,与(t-t0)/τM<10时的式(3)一致。这一重叠扩大到(t-t0)/τM=xB>10的范围,对于(t-t0)/τM>xB,包络曲线呈现出几乎平坦的形态 μ ˉ (t)=μB,这与背景地震活动的贡献有关,且预计在时间上是相当稳定的。图4仅给出了三次地震的结果,分别是最近发生的一次地震(扎金索斯地震)、 t> τ Μ 时 μ ˉ (t)-μM最大的一次地震(科斯地震)和最小的一次地震(克里特地震),在其他地震中观察到的现象与之类似。1.2 理论解释
本文编号：3584521
【文章来源】：世界地震译丛. 2020,51(03)
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
主震震中分布图(原图为彩色图——译注)。自2013年10月以来在爱琴海地区发生的M≥6.0主震的空间分布及其下半球投影的震源机制解。在每个震源球的顶部标明发生年份,代表主震震中的黄色五角星内的数字为它们发生的时间顺序:(1)克里特;(2)利克苏里1;(3)利克苏里2;(4)北爱琴海;(5)卡尔帕索斯;(6)莱夫卡斯;(7)莱斯沃斯;(8)科斯;(9)扎金索斯。图片使用GMT软件生成(http://www.soest.hawaii.edu/gmt;)。震源机制解来自http://ldeo.columbia.edu/gcmt
式中,参数μM代表 μ ˉ (t)的最大值,并将其定义为感知震级,因为它代表了台站附近感觉到的地震动的大小。我们发现,三次主震的μM值大致相同,这是震级相当、到记录台站震中距相似的科斯地震和莱斯沃斯地震的预期结果。伊斯基亚地震的结果主要归因于观测台站较小的震中距离(见表1)和台站位置的土壤条件28。关于式(3)中标度函数F(x)的函数依赖关系,其包络函数的形状受震源特征、路径衰减、散射效应等不同机制的影响29。图2c内的标度重叠表明,这些特征在一阶近似下可归因为感知震级μM和时间再标度τM这两个与震源有关的参数。同样其他主震绘制 μ ˉ (t)-μM和(t-t0)/τM的曲线也能得到相同的结果(图3)。在所有这些情况中可以发现,在x<10,且q?3.5(图2c中的连续曲线)、x0=(q-1)qq/(1-q)?0.43时,F(x)?log10(x)-qlog10(x+x0)的最大值为零。为了在我们的方法中减少拟合参数的数量,假设所有主震的F(x)函数具有相同的函数依赖关系,这一拟合曲线对应于V(t)的尾波振幅的幂次衰减30,并推测在较长时间尺度下呈指数衰减29。我们希望强调,F(x)的一些具体选择对最终的预测结果影响很小,我们预计,对F(x)的其他选择会得出类似的结果。图4为不同震中距δr地震台站记录的同一主震的 μ ˉ (t)曲线。正如预期的那样,衰减效应会导致感知震级μM是δr的一个递减函数,同时我们观察到,τM随着δr的增加而增加,这可能归因于散射效应,但 μ ˉ (t)-μ Μ 作 为(t-t0)/τM函数的曲线(图4右侧图板)仍然显示出良好的标度重叠现象,与(t-t0)/τM<10时的式(3)一致。这一重叠扩大到(t-t0)/τM=xB>10的范围,对于(t-t0)/τM>xB,包络曲线呈现出几乎平坦的形态 μ ˉ (t)=μB,这与背景地震活动的贡献有关,且预计在时间上是相当稳定的。图4仅给出了三次地震的结果,分别是最近发生的一次地震(扎金索斯地震)、 t> τ Μ 时 μ ˉ (t)-μM最大的一次地震(科斯地震)和最小的一次地震(克里特地震),在其他地震中观察到的现象与之类似。
图4为不同震中距δr地震台站记录的同一主震的 μ ˉ (t)曲线。正如预期的那样,衰减效应会导致感知震级μM是δr的一个递减函数,同时我们观察到,τM随着δr的增加而增加,这可能归因于散射效应,但 μ ˉ (t)-μ Μ 作 为(t-t0)/τM函数的曲线(图4右侧图板)仍然显示出良好的标度重叠现象,与(t-t0)/τM<10时的式(3)一致。这一重叠扩大到(t-t0)/τM=xB>10的范围,对于(t-t0)/τM>xB,包络曲线呈现出几乎平坦的形态 μ ˉ (t)=μB,这与背景地震活动的贡献有关,且预计在时间上是相当稳定的。图4仅给出了三次地震的结果,分别是最近发生的一次地震(扎金索斯地震)、 t> τ Μ 时 μ ˉ (t)-μM最大的一次地震(科斯地震)和最小的一次地震(克里特地震),在其他地震中观察到的现象与之类似。1.2 理论解释
本文编号：3584521
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