基于早期余震的地震烈度评估方法研究——以2021年青海玛多Ms7.4地震为例.pdf
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1、第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW447基于早期余震的地震烈度评估方法研究以 2021 年青海玛多 Ms7.4 地震为例一赵怀群,陈文凯,康燈杰,贾艺娇,史一彤中国地震局兰州地震研究所,兰州,730000注:本文为中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项资助项目(编号:2020IESLZ05)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-04-30;责任编辑:李明。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.194作者简介:赵怀群,男,1998 年生,硕士研究生,主要从事
2、GIS 技术应用研究;Email:。通讯作者:陈文凯,男,1983 年生,正高级工程师,主要从事遥感与 GIS 技术应用研究;Email:。关键词:关键词:早期余震;地震烈度评估;局部加权回归;青海玛多 Ms7.4 地震余震序列与发震断层间的关系密切,在破坏性地震发生后,常通过余震序列空间分布判断发震断层的位置。可以根据震后短期内余震序列的空间分布识别主震破裂面的基本特征。Ozawa 等(2021)通过对几何复杂断裂带中的主震和余震序列进行模拟,发现非常早期的余震分布可以很好地描述断层破裂的程度,而且早期的余震多集中在主震破裂的边界附近,分布在断层两侧约 11.5 km 的范围内。本文以 20
3、21 年青海玛多 Ms7.4 地震为例,通过分析早期余震序列的空间分布趋势,结合基于最短断层距的地震动预测方程评估地震烈度。1数据与方法余震目录下载自国家地震科学数据中心的中国地震台网正式目录(https:/ 2021 年 5 月 22 日至 2022 年 6 月 30 日。本研究主要对余震序列的地理坐标进行分析,并且将早期余震定义为震后 2 h 内的余震,该时间处于地震应急分期理论中的“黑箱期”内,对灾区灾情数据掌握较少,需要充分利用台站监测数据进行灾情损失评估,服务地震应急指挥决策。本文共获取 70个震后 2 h 内的余震事件,通过 1.5 倍的四分位距识别并删除了空间分布异常的事件,然后
4、利用局部加权回归程序(Lowess)对预处理后的余震数据进行拟合,并将拟合结果用于地震动(PGA 和 PGV)数值的计算(Zhao Huaiqun et al.,2023)。本研究采用的地震动预测方程是根据日本强震动资料统计获取的(Si Hongjun and Midorikawa,1999),在日本早期地震预警系统中得到了广泛应用。ChenWenkai 等(2022a,2022b)将地表破裂反演结果与该经验公式结合,准确快速地评估了 2021 年青海玛多 Ms7.4 地震和 2023 年土耳其双震的烈度分布,有效服务了地震应急工作。2地震烈度评估结果如图 1a 所示,玛多地震后 2 h 内的
5、余震主要分布在地表破裂两侧的一定范围内。从时间上看(图1b),较早发生的余震主要沿断层破裂的方向分布,并且随着时间的推移,主震破裂周边的次级断层被激活,余震向外围扩展。使用 Lowess 拟合的曲线较好地反映了地表破裂的尺度和方向信息,与地表破裂调查结果重合良好,能够为震后的现场调研工作提供参考。从拟合点的分布看,在度等震线外拟合点出现断开的情况,在震中东南方向的烈度区域内拟合点又变得密集(图 1c)。Lowess 拟合结果受到离散点密集程度的影响,拟合点会出现疏密的情况,可以根据拟合点分布的疏密情况判定可能的破裂异常区域。如图 1d 所示,基于 Lowess 拟合结果评估的烈度区域与中国地震
6、局(CEA)发布的等震线在长轴方向上几乎重合,评估的重灾区范围与实际情况相符,可以为确定开展灾后应急工作的重点区域提供科学的参考。3结论与讨论从烈度评估结果看,评估的度以上的区域范围明显大于现场调查结果,但各烈度区的位置和各区域之间的边界与 CEA 等震线非常吻合,如估计的烈度区域的边界在长轴方向几乎与 CEA 等震地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1448线重合,CEA 发布的烈度区域全部位于本文估计的度区内。评估结果很好地反映了该地震的破裂尺度。在评定宏观地震烈度时,通常会综合考虑建筑物破坏、器物反映、人的感受等要素,由于人在烈度时对震动的感知几乎达到饱和,个体很难通过对感受到的震动
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