Terra Nova:時(shí)間相依的新型確定性地震危險(xiǎn)性評(píng)估賦能地震預(yù)警系統(tǒng)
在基于地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的地震預(yù)警系統(tǒng)(EEWS)中,“盲區(qū)”,即預(yù)警信息晚于破壞性S波和面波到達(dá)的區(qū)域,是影響EEWS效能的挑戰(zhàn)性問(wèn)題之一。“盲區(qū)”半徑通常與站間距離(或臺(tái)站密度)相關(guān),一般說(shuō)來(lái),臺(tái)站密度越高,“盲區(qū)”越小。然而從實(shí)操的角度說(shuō),維護(hù)一個(gè)由密集臺(tái)站組成的地震臺(tái)網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行并不具有合理的效費(fèi)比;同時(shí),臺(tái)網(wǎng)的老化還會(huì)產(chǎn)生更多的問(wèn)題。因此,有針對(duì)性地在地震危險(xiǎn)性水平升高的地區(qū)加密臺(tái)站和采取其他必要的措施是一個(gè)可能的選擇。
本文提出了一種具有針對(duì)性和可操作性的解決方案,在某一地區(qū)的地震危險(xiǎn)性水平升高時(shí),在該地區(qū)額外部署臺(tái)站以減小平均臺(tái)間距,進(jìn)而達(dá)到減小“盲區(qū)”的目的。其中地震危險(xiǎn)性水平上升的區(qū)域由“時(shí)間相依的新型確定性地震危險(xiǎn)性評(píng)估(TD-NDSHA)”提供,該方法在中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的引進(jìn)和應(yīng)用是相關(guān)國(guó)際合作的核心成果。作為TD-NDSHA關(guān)鍵輸入的“控制地震”,來(lái)自中國(guó)地震局的“年度地震趨勢(shì)會(huì)商”,從而實(shí)現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)性的中期地震預(yù)測(cè)與現(xiàn)代地震危險(xiǎn)性評(píng)估的結(jié)合。這一工作也在嘗試如何使年度會(huì)商的結(jié)果與減輕地震災(zāi)害損失風(fēng)險(xiǎn)的具體措施結(jié)合起來(lái)。
文章通過(guò)2014年中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)北部的情境(該區(qū)2014年曾發(fā)生魯?shù)榈卣鸷涂刀ǖ卣穑?,提?/span>在兩個(gè)層面上減小“盲區(qū)”的措施,一是在地震危險(xiǎn)性水平升高的地區(qū)增加臺(tái)站數(shù)量,等效于減小平均臺(tái)間距;二是對(duì)于要求預(yù)警信息、同時(shí)可以容忍誤報(bào)的一些特殊區(qū)域,從基于監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的EEW模式切換到基于單個(gè)傳感器的EEW模式。
相關(guān)研究成果2023年發(fā)表,系地震科學(xué)聯(lián)合基金項(xiàng)目“基于數(shù)值模擬的確定性-概率地震危險(xiǎn)性分析方法研究”(項(xiàng)目編號(hào):U2039207)資助的工作。第一作者張琰博士現(xiàn)在中國(guó)地震局地球物理研究所工作,共同通訊作者為中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所吳忠良研究員和意大利的里雅斯特大學(xué)Fabio Romanelli教授,最后作者Giuliano F. Panza院士是中國(guó)地震局地球物理研究所榮譽(yù)教授。
Zhang, Y., Wu, Z. L., Romanelli, F., Vaccari, F., Peresan, A., Li, J. W., Panza, G. F., 2023. Earthquake Early Warning (EEWS) empowered by Time-dependent Neo-deterministic Seismic Hazard Assessment (TD-NDSHA). Terra Nova, 35, 230-239. DOI: 10.1111/ter.12647.



