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地球与空间科学学院以最快速度确定尼泊尔8.1级地震震源模型和灾害特征

  日期:2015-6-14 18:55:14    浏览次数:

北京时间2015年4月25日14点11分,在临近我国西藏自治区的尼泊尔境内发生Ms8.1地震。截至4月26日,地震已造成超过2000人死亡,其中包括至少17名中国公民。地震发生后2小时09分,北京大学地球与空间科学学院陈运泰研究小组百人计划研究员张勇等成功确定了这次地震的破裂过程,并给出了此次地震的主要灾害特征。

其结果表明,尼泊尔地震的矩震级为MW7.86,约为7.9。破裂最主要的特征是朝东南方向传播,由于尼泊尔首都加德满都同样位于震中东南方向,可能将遭受较为严重的破坏,是此次地震的首要重灾区。同时,由于破裂没有大规模出露地表,且绝对滑动量不大,因此地震规模尽管与汶川地震(MW7.9)大体相当,但造成的震感比后者应该相对弱一些。

破裂过程是影响大地震灾害特征最重要的震源参数,可为地震灾害分布和灾害救援提供必要的震源信息。大地震的破裂不是集中在一个点,而是在一个二维断层平面上,朝一定方向、以不同强度传播开来,最终形成尺度达几百公里甚至上千公里的破裂面。比如,在汶川地震中,破裂从震中映秀附近开始,朝东北传播,形成了约300公里的断层破裂,并在震中映秀附近、北川和青川等地,形成了强度较高的破裂集中区域。为有效开展震灾救援工作,需要确定这些破裂集中区域,有针对性地分配救援力量。破裂过程快速反演,就是采用地震波资料,求解断层面上不同位置的破裂强度,快速定位可能的重灾区,为政府和地震管理部门开展相关工作提供参考。

然而,由于未知参数众多,破裂过程快速反演需要兼顾效率和稳定性的问题。在保证结果可靠性和稳定性的基础上,测定效率一直是近年来国内外相关工作的瓶颈。由于震后救援工作须分秒必争,破裂过程反演时间每缩短一秒都是有价值的。张勇自2003年以来,在陈运泰院士指导下,系统开展了这一相关问题的研究,并取得了突出成果。自2008年汶川地震以来,开展了国内外大地震的破裂过程快速反演工作,将反演时间从2009年年初的约5小时缩短至目前的2小时左右。这些工作在2010年玉树地震和2013年芦山地震等灾害性地震的震后应急救灾工作中,起到了一定的作用。

目前,国内外一些研究组也发布了尼泊尔地震的破裂过程测定结果。通过比较和分析,可以对这些结果的可靠性进行判断。比如,在张勇等发布结果后,美国USGS也发布了此次地震的破裂过程初步结果,并进行了后续更新,其当前结果与张勇等在震后2小时左右发布的快速结果基本一致,表明快速测定的主要破裂特征已被其它工作所验证,具有较强的可靠性。