地震是威胁人类生存安全最大的自然灾害,被称为群灾之首。快速精确测定大震破裂区域是震后快速响应、科学指导救援的基础。传统方法主要依赖强震观测网络数据,然而强震近场观测数据易受仪器基准倾斜、旋转影响,导致难以获得准确的地震波形,进而影响大震破裂范围反演的准确性。
课题组基于高频GNSS观测网实时测定的大震同震波形,提出了一种基于线源模型的大震破裂特征快速确定方法,该方法采用经验尺度关系、方向性衰减回归分析、网格搜索等技术(图1),多个震例回溯性反演结果表明,该方法可在可在30秒内获得稳定可靠的大震断层长度、方向以及单双侧破裂模式等信息(图2)。由于该方法不需要断层面的先验假设,且能避免传统强震仪反演手段的仪器倾斜、旋转问题,在地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应中具有极大的应用潜力。
论文近期以“Line-Source Model Based Rapid Inversion for Deriving Large Earthquake Rupture Characteristics Using High-Rate GNSS Observations(基于线源模型的高频GNSS快速反演大震破裂特征)”为题,发表在国际地学著名SCI期刊《Geophysical Research Letters》。论文第一作者为硕士生郑佳伟,方荣新副教授为通讯作者,武汉大学为唯一论文单位。该项研究受到了国家重点研发计划(2018YFC1504001)和国家自然科学基金(41874038)的资助。
文章链接:Zheng, J., Fang, R., Li, M., Lv, H., & Liu, J. (2022). Line‐Source Model Based Rapid Inversion for Deriving Large Earthquake Rupture Characteristics Using High‐Rate GNSS Observations. Geophysical Research Letters, 49(5), e2021GL097460. https://doi.org/10.1029/2021gl097460
图1 基于稀疏GNSS观测网的大震线源模型参数快速反演策略
图2 大震线源模型快速反演结果