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地球与行星科学系助理教授马琳•德诺勒的一项新研究成果将使科学家们能够比以往更早地预测地震震级。

”大罢工,像那些滑地震会发生在圣安德烈亚斯断层,为约50秒可能会破裂,我们能够预测最终的大小2到5秒后第一个地震波,“Denolle说,这项研究的资深作者,最近在《地球物理研究快报。

Denolle与第一作者、前EPS访问硕士研究生Philippe Danre合著;文理学院博士研究生尹九勋;布拉德·利波夫斯基,EPS研究人员。研究小组还证明,地震活动实际上是有组织的,而不是像科学家先前认为的那样混乱。

德诺勒说:“我们的研究在技术上相当简单,它提供的答案不仅与地震动力学有关,而且与地震结束前的地震行为预测有关。”虽然目前还没有办法在地震开始前预测地震,但目前的探测系统由一系列传感器组成,一旦发生快速地震,这些传感器就会发送信号来确定地震的位置和震级。

德诺勒和她的团队使用数据产品和创建的数值模型来预测地震的最终震级,比目前最好的算法快10到15秒——这几秒可以为人们提供足够的时间离开建筑物,或者为官员在地震开始前阻止交通提供足够的时间。

研究小组首先研究了地震信号的模式——断层第一次破裂时发出的瞬态波形。断层是一层薄薄的碎岩缝,将两块地壳分开。当这些石块断裂时,就会发生地震。科学家们使用一种叫做地震仪的地下仪器来读取这些地震波,地震仪可以将运动转换成地震图。德诺勒说:“地震记录为我们提供了有关地震发生地断层发生情况的信息。

德诺勒和她的团队结合了之前的地震记录,记录了地震波在地震仪和断层之间传播时随时间的变化。这个数据产品,被称为“源时间函数”,提供了一个更精确的读取波从源长距离。

德纳尔和她的团队研究了1990年至2017年全球地震的源时间函数。他们发现大地震实际上是由一系列子事件组成的,这些子事件的大小几乎与主地震的大小成正比。研究小组得出结论,他们可以根据最初几个子事件的规模预测地震的最终规模。

“断层的非均质性很好地解释了地震破裂的自组织,我们目前的地震物理学知识可以解释我们的观测,”德纳尔说。

研究人员希望他们的工作能继续发展,有一天能帮助改进地震早期预警的算法。为了做到这一点,他们将致力于从地震中提取更精确的高频信号,以更多地了解地震的动力学。

德诺勒说:“最终,我们希望这项研究能够为大地震的正确建模提供一些指导,并作为地震早期预警的工具,特别是对太平洋沿岸和日本等预计会发生大地震的地区。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/08/early-seismic-waves-hold-the-clue-to-the-power-of-the-main-temblor/

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