X

科研新闻

首页 > 科研新闻 > 正文

中山大学周宇教授团队发现联合遥感观测和前震-余震序列获取中强地震滑动模型的新方法

稿件来源:地球科学与工程学院 编辑:卢旖维 审核:孙耀斌 发布日期:2024-03-15 阅读量:496

中大新闻网讯(通讯员卢乐浚、周宇)地震对社会和人类安全构成重大威胁,其中中强地震(Mw ≤ 6.5)由于具有发生频率高、空间分布广等特点,需要给予更多关注。探究地震破坏机制,关键在于准确地认识同震滑动分布。目前获取中强地震的同震滑动主要依赖于干涉合成孔径雷达技术(InSAR),但传统InSAR方法所获取的同震滑动分布存在一定问题:中强地震通常在短时间内(几分钟到几天)伴有多次前震和余震,而InSAR观测由于时间分辨率有限(重返周期多为数天至数十天),无法将主震与前震-余震形变区分开。因此,传统的InSAR方法可能会使得主震滑动严重高估,进而影响我们对地震物理过程的认识。

为解决上述问题,中山大学地球科学与工程学院的周宇教授团队首次提出了一种联合InSAR和前震-余震序列获取同震滑动分布的新方法。该方法首先利用高精度地震重定位目录,获取前震-余震序列的震级与位置信息,并结合震级与滑动量、破裂面积之间的经验公式来模拟前震-余震所造成的形变。然后通过扣除前震-余震的地表形变(即“前震-余震改正”),以恢复实际的主震形变,进而反演得到准确的同震滑动分布(图1)。

图1. 方法流程图

为验证该方法的可行性,作者构建了一组合成数据以评估前震-余震改正效果,结果显示改正后的同震滑动分布十分接近真实值,说明该方法能够很好地恢复主震的实际滑动分布(图2)。

图2. 基于合成数据的前震-余震改正试验结果

为评估该方法的稳健性与实际应用价值,作者选取2021年Mw 6.3级希腊Thessaly北部地震序列(具有主震实际同震滑动数据作验证)与2021年Mw 6.0级云南漾濞地震序列作为研究案例,进行了一系列综合测试与应用,获得以下主要结论:

(1)合成数据与真实震例表明,该方法能够很好地恢复中强地震的实际同震滑动分布(图3)。当前震-余震释放的总地震矩大于主震释放地震矩的10%时,有必要进行前震-余震改正。

(2)经测试,即使考虑地震定位误差(震级误差0.2以内、位置误差5km以内),该方法也同样能对原有同震滑动分布带来显著改进,改正后的地表形变残差与同震滑动量残差较改正前均降低一个数量级(图4)。

(3)Mw 6.0级漾濞地震的再分析结果表明,基于传统InSAR方法获取的主震滑动量和地震矩可能被高估了25%和18%(图5)。

图3. 2021年Mw 6.3级希腊Thessaly北部地震序列的前震-余震改正结果对比

图4. 基于2021年Mw 6.3级希腊Thessaly北部地震序列的地震定位误差分析

图5. 2021年Mw 6.0级云南漾濞地震序列的前震-余震改正结果

以上研究发表于国际学术期刊《Remote Sensing of Environment》(中科院一区TOP)。中山大学地球科学与工程学院的博士研究生卢乐浚为文章第一作者,周宇教授为文章通讯作者。该研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0901)与国家自然科学基金(42374001)的资助。

论文链接:

https://authors.elsevier.com/a/1ih7t7qzT3Ddw

中大新闻
新闻投稿