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      習近平總書記在視察唐山時的重要講話:我國是世界上自然災害最為嚴重的國家之一,災害種類多,分布地域廣,發生頻率高,造成損失重,這是一個基本國情。新中國成立以來特別是改革開放以來,我們不斷探索,確立了以防為主、防抗救相結合的工作方針,國家綜合防災減災救災能力得到全面提升。要總結經驗,進一步增強憂患意識、責任意識,堅持以防為主、防抗救相結合,堅持常態減災和非常態救災相統一,努力實現從注重災后救助向注重災前預防轉變,從應對單一災種向綜合減災轉變,從減少災害損失向減輕災害風險轉變,全面提升全社會抵御自然災害的綜合防范能力。防災減災救災事關人民生命財產安全,事關社會和諧穩定,是衡量執政黨領導力、檢驗政府執行力、評判國家動員力、體現民族凝聚力的一個重要方面。當前和今后一個時期,要著力從加強組織領導、健全體制、完善法律法規、推進重大防災減災工程建設、加強災害監測預警和風險防范能力建設、提高城市建筑和基礎設施抗災能力、提高農村住房設防水平和抗災能力、加大災害管理培訓力度、建立防災減災救災宣傳教育長效機制、引導社會力量有序參與等方面進行努力。

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      FES:應用多臺陣反投影新方法估計大地震的震源破裂過程

      發布時間:2021-09-28

        研究震源參數和震源破裂過程,對人類認識地震起到了至關重要的作用。震源參數信息與地震破壞力密切相關,了解大地震發震斷層產狀和動態,極震區位置分布,構建大地震震源破裂過程模型,基于震源破裂過程模型,模擬預測強地面運動場,進一步根據預測的災害情景提出地震減災應急對策或建議,最大程度上減輕地震對人類的威脅。

        基于有限斷層模型研究震源破裂過程的經典方法是臺網波形反演方法。另一類新興的方法是利用臺陣聚束疊加技術研究震源破裂過程。這類方法將大地震的震源離散成一系列的子源,直接將臺陣記錄的子源激發的波形信號延遲投影到震中附近區域,其相干疊加的投影點可以認為是實際的子源位置,從而成像地震破裂過程中高頻能量輻射源的時空分布。其中最具代表性的是臺陣反投影方法,該方法目前已成為震源破裂過程研究的常用方法。

      現有的研究顯示,從不同方位的遠場臺陣成像的震源破裂過程結果不一致(圖1)。我們認為其主要原因是遠場臺陣的方位角與震中距的定位精度存在明顯的差異。我們在經典反投影方法的基礎上,提出了多臺陣交叉反投影(MCBP),能夠有效融合不同方位臺陣記錄的信息。

        我們提出的多臺陣交叉反投影新方法(MCBP)的基本原理是從經典的單臺陣反投影結果中分離出誤差較小的反方位角信息,利用多個反方位角交叉獲得更精確的震源破裂前鋒時空分布信息。該方法能夠聯合多個不同方位的臺陣數據獲得更高精度的大地震破裂過程。我們對新方法進行了有效性理論測試,理論測試表明,MCBP方法能夠較準確地確定高頻能量輻射源的位置和相對大小(圖2),并能減輕臺陣響應特征對成像結果的影響;我們利用新方法研究了2015年尼泊爾MW7.8地震的破裂過程,研究獲得的破裂過程與利用大地測量手段獲得的結果一致,驗證了方法的有效性。相對于經典的單臺陣反投影方法,震源破裂過程成像結果獲得顯著改進。

      1不同臺陣對同一個地震的反投影結果(按照尼泊爾地震的位置和機制計算的理論地震圖,避免介質的影響),不同臺陣的反投影結果之間存在顯著差異(圓點是真實破裂點位置)

      2 MCBP方法獲得的破裂子源(五角星)與真實位置(圓點)對比

       

        反投影方法主要研究目標是破壞性大震,可為震后應急救援提供技術支撐。新方法不需要利用較大的余震進行校正。可以在震后立刻給出高精度的破裂時空過程。新方法可用于國家臺網,提高國家臺網對全球地震的遠程檢測能力。

        研究成果20216月在線發表于《Frontiers in Earth Science》。研究受國家自然科學基金面上項目 (批準號: 41974065)資助。

       

      【文獻引用】

        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

      【個人簡介】

        杜海林博士,中國地震局地球物理研究所助理研究員,主要關注地震臺陣技術的國際前沿與動態。致力于將最新的臺陣方法應用于大地震震源的研究,成像災害性大地震的震源破裂過程。

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