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论文作者:倪四道等 期刊:《中国科学D辑》 发布时间:2009-3-11 15:22:35
汶川大地震中的应急地震学
 
2008年5月12日, 四川省汶川-北川-青川县一带发生了毁灭性的大地震。相比于1976 年唐山大地震的震后应急反应, 汶川震后的应急反应很及时。中国国家地震台网对这一地震定位并确定震级只用了12分钟。然而对需要及时听到警告的人们而言, 这一时间仍显得太长。对于像这样“突发其来”的灾难,有没有有效的手段来减少定位和定级所需要的时间,从而减轻地震带来的破坏呢?
 
由中国科学技术大学教授、蒙城地球物理国家野外观测研究站站长倪四道博士及其课题组成员等撰写的《汶川大地震中的应急地震学》一文提出了一种有效的解决途径。该文发表在《中国科学D辑:地球科学》(http://earth.scichina.com/cn/dqml.asp)2009年第1期上。他们结合基于地震台网的波前探测方法和基于单地震台资料的P波预测方法,对地震的震中位置、发震时刻和震级这三个最重要参数进行了快速确定。
 
该研究结果表明,地震发生后10秒内即可对地震的震中位置进行初步确定,其精度随地震台分布的稀疏而定;同时地震的发震时刻也能得到确定。对汶川地震而言,这种定位能在地震发生后约8秒获得,其误差小于10公里。地震的震级则能通过分析离震中最近地震台的前4秒波形得出;对汶川地震来说,确定震级的时间为震后8~9秒,误差为1级。随着地震被更多的台站探测到,地震的参数可以更新为更精确的数值。值得注意的是,这还是在汶川附近地震台站较为稀疏的条件下。在拥有密集地震台网的首都圈等区域,确定这些参数的时间还能进一步的缩短。
 
这一研究工作的创新之处在于结合了适用密集台网的波前探测方法和对台网密度要求不高的单台预测方法,对我国当前地震台网分布情况具有良好的适应性。该方法对及时通报地震灾害、避免和减轻人民生命财产损失具有重大意义。本项研究受到了中国科学院知识创新工程项目(编号: KZCX2-YW-116-1)和国家科技支撑计划(编号: 2006BAC03B00)的资助。
 
在过去十年中,中国已布置了许多宽频带地震台站。中国国家地震台网由遍布全国的150 多个骨干台站组成,平均间距300公里。每个省也分布有区域地震台网。而汶川地震所处的龙门山断裂带仅有几个台站,平均站间距达100 km。利用中国现有的宽频带地震台站,本研究给出了一种能快速得到地震位置和震级的早期预警方法,为缩短地震灾害后的反应时间提供了理论基础。
 
在中国大陆这样一个频繁遭受强烈地震的区域,早期预警系统是非常必要的。 有了早期预警系统, 核反应堆和化工厂等重要设施可以及时关闭, 一些关键的工程活动,如建筑物、桥梁和隧道的建设等,可以紧急停止,减少生命损失。本文所阐述的应急地震学理论应该可以提供快速定位和震级的早期预警。(来源:EurekAlert! 中文版)
 
(《中国科学D辑》,39(1) 1-10,万柯松,倪四道)
 
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