学术前沿 | nature 量化地形放大对 2015年Gorkha地震引发的滑坡的影响

学术   2024-11-15 08:56   陕西  

地形放大是由地震波和崎岖地形之间的相互作用引起的。它会增加山顶的震动水平,并可能导致稳定的斜坡走向失败的边缘。然而,在受强烈地震震动的景观中,它对同震滑坡发生的贡献尚待量化。在这里,我们研究了地形放大如何控制 2015 年廓尔喀地震引发的滑坡的空间分布。我们发现 6-17% 的同震失败是由于地形放大而开始的。其中,只有 13% 发生在破裂区附近 (<40 km),这可能是因为近端斜坡由于强烈运动而失效,而与地形放大无关。相反,由于地形放大导致的大多数滑坡 (~60%) 发生在远离震中的地方。我们的研究结果表明,在强地震的情况下,地形放大的贡献通常被高估了,这种解释只适用于远离破裂带的解释。
研究区域的地图,显示了地震动模拟考虑的区域(虚线中的矩形)和观察到的同震滑坡分布。颜色表示没有地形的模拟 PGV 的值 (a) 和 (b) 当我们使用地形运行模拟时 PGV 的差异。PGV 值是在 ~50,000 个密集间隔的接收器位置处计算的。CMT:质心矩张量。PGV 值仅针对 Roback 等人检查的区域报告。61用于绘制滑坡地图。底图源:Esri、USGS 和 GIS 用户社区。
从 Newmark (a) 和 GAM (b) 模型获得的地形放大滑坡 (TAL) 的空间分布图。c 表示投影到地球表面的有限断层模型。d 描述集成结果以及相应的 QQ 图和相关估计。CMT 质心矩张量。底图源:Esri、USGS 和 GIS 用户社区。
核密度显示 (a) 非放大滑坡 (NAL) 的峰值地速 (PGV) 和 (b) 地形放大滑坡 (TAL) 的变化。黄色表示从无地形模拟中获得的 PGV 密度,而粉红色表示从有地形的模拟中获得的密度。c 表示平均缓解及其 68% 置信区间的宽度,从 CMT 中心以 500 m 的增量径向计算。蓝线表示根据图 1 中所示的 TAL 空间密度计算的内核密度估计。

径向图显示 (a) TAL 和 NAL 相对于 CMT 震中的空间分布,b 所有滑坡位置模拟的 PGV 值的空间分布 c 所有滑坡的放大率的空间分布。外缘的径向堆栈图代表坡度、PGV 和放大率的平均值和第 95 个百分位数,与滑坡无关。到 CMT 震中的径向距离以对数刻度表示。

径向图显示了 TAL 和 NAL 相对于 CMT 震中的空间分布,用于模拟 (a) 点源,以及根据 (b) 截断的指数滑移分布,(c) 滑移增加 25% 和 (d) 滑移减少 25% 的原始破裂的三个修改版本。到 CMT 震中的径向距离以对数刻度表示。

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