好文推荐 |Nature Geoscience:新的海洋地震学方法提高海啸预警准确性

文摘   2024-11-17 11:15   中国香港  


《Nature Geoscience》相关研究,在提高海啸预警准确性方面取得的重大突破。通过所提海洋地震学和海底大地测量学方法,能够迅速确定大型地震断层的上倾极限以及同震滑动的数量。


相关成果以“Tsunami size variability with rupture depth”为题发表在《Nature Geoscience》上,第一作者为夏威夷大学Kwok Fai Cheung教授,第三作者Lin Sun(孙琳,本科毕业于山东科技大学测绘与空间信息学院海洋测绘专业,硕士毕业于夏威夷大学)。

1. 研究背景

海啸是由海底地震引发的巨大海浪,其破坏力极强。传统上,地震的规模通常通过地震矩震级来衡量。然而,研究表明,仅凭地震规模并不能准确预测海啸的规模。特别是对于某些特定类型的地震,如海啸地震,尽管地震规模不大,但却能引发巨大的海啸。这种现象引发了科学家们对地震断层深度和刚性等因素在海啸生成中作用的深入研究。

https://hyyyj.fujian.gov.cn/xxgk/ztzl/fzjz/hyyyyzh/201402/t20140217_4732010.htm

尽管地震规模与海啸规模之间的关系已被广泛研究,但对于为何同一规模的地震会引发不同规模的海啸,科学界仍未达成共识。尤其是断层的深度和刚性如何影响海啸的生成和传播,仍然是一个亟待解决的问题。

2. 研究方法

研究采用了简化的巨型断层模型,结合非静水模型NEOWAVE,模拟海啸的生成和传播。模型考虑了不同的断层深度和刚性,计算了最大海面升高。通过与实际观测数据的对比,验证了模型的准确性。

3. 研究贡献

  • 本研究为理解板块边界大型地震断层源区的性质提供了新的视角,特别是沿倾角方向的变化。

  • 研究团队采用了一个参数空间,包括5-25°的倾角范围、0-20 km的参考深度、5-40 GPa的刚度、7.0至9.5的震级以及不同的断层宽度。

  • 构建的模型能够计算出不同倾角范围下的最大海面抬升情况,并与实际观测数据相对应。

4. 展望与思考

本项研究不仅为海啸预警系统的改善提供了重要的科学依据,还对于减少海啸可能对沿海地区造成的危害具有实际意义。随着研究的进一步深入,我们预期未来的海啸预警系统将变得更加精确和快速,从而更有效地保护人们的生命和财产安全。随着海洋测绘技术的进步,通过对海底地形、地质结构以及断层活动的精细测量,我们能够更好地了解断层的行为模式,并据此预测可能引起海啸的地震活动。

引文格式:

Cheung K F, Lay T, Sun L, et al. Tsunami size variability with rupture depth[J]. Nature Geoscience, 2022, 15(1): 33-36.

https://www.nature.com/articles/s41561-021-00869-z

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