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地球科学

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使用GPS快速发现主要地震

09 Apr 2012 詹姆斯Dacey
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加利福尼亚州的研究人员开发了一个系统,可以快速确定地震的大小以及其在断层区域内的影响程度,包括其触发毁灭性海啸的可能性。研究人员使用了该系统–这是基于GPS测量–准确模拟日本和墨西哥北部的两个历史地震。

2011年日本地震灾害表明,地震至关重要后的最初几分钟。当T.ōHoku地震击中,它花了几家以上的地球物理学家 MIN计算地震在RICHTER秤上的幅度为9.0。当管当局越早了解地震的全部,它将给予他们有宝贵的时间来激活预警系统,以帮助为不可避免的海啸做好准备,这是必然遵循的大型海啸。

当前系统中的响应速度受到限制,即靠近主要地震的地震站的仪器往往被强烈摇动的时期饱和。因此,为了确定地震的尺寸和程度,地震师需要从一系列远处查看来自一系列车站的数据。更重要的是,由于地震站中的仪器无法测量构造板位移的全部范围,因此地震幅度通常在地震后的第一分钟内低估。

从上面的视图

在过去二十年中已经开发的另一种方法是使用GPS数据来监控地球’S来自太空的地壳。基本原理是创建一个GPS站的区域网络,其中地质学家可以跟踪给定地理区域内的站点的位置。在地震之后,科学家可以互相检查这些GPS站的运动,以便制定土地已经转变的程度。

在加利福尼亚大学的Scrips海洋学研究所的Brendan Crowell,Yehuda Bock和Diego Melgar现在已经将这种方法开展了一种用于详细建模地震范围的系统。该系统基于一个数学模型,使研究人员能够使用区域GPS数据来重建故障平面并在地震期间表征这些区域内的活动。他们声称他们的系统可以明显比传统地震方法更快地确定地震的大小。它将启用地震措施,以确定2至3内的幅度9日本地震 min, Crowell told physicsworld.com..

克拉尔和他的团队称,该模型可以以两种不同的方式运行。首先是将模型应用于故障网络已经是地球科学家已经是公知的区域。在第二种方法中,模型应用于故障区域的细节不太建立的区域。在第二实例中,该模型能够使用GPS数据重新创建地球下方的故障网络’S表面通过使用称为质心矩的数学函数。

重建主要地震

在纸上发布他们的调查结果出现在 地球物理研究字母,胎儿’S团队展示了两种大地震的模型。第一个示例使用了356的GPS数据 地理网站建立了撞击100的幅度-8.3嘟嘟oki地震的图片  来自日本的近海近海’S北海道岛。第二种案例使用了来自95的GPS数据 加州实时网络(CRTN)在2010年重新创建了墨西哥北部Baja California地区的大小 - 7.2埃尔梅尔卡马赫地震。

在两种情况下’S组能够在不到2的距离确定地震幅度 Min,通过10倍的传统地震方法改善。研究人员发现,在日本地震的情况下,预定截留故障的方法更好地工作,因为故障系统与深度更加复杂。在墨西哥案例研究中,重新创建故障区域的方法也更好地工作,部分原因是故障的倾角不会随深度的变化,允许简单的故障表示。克拉尔告诉 physicsworld.com. 他的小组还使用了这种GPS方法来建模2011年ōHoku地震,目前正在处理一篇单独的论文来描述这项工作。

该研究部分由美国宇航局提供资金,克拉克表示,他的小组正在开发一个原型工作系统,将在明年内部署并由Scripps Institute监督。他注意到该系统不应被视为真正的早期预警系统,因为这需要在事件的秒内进行响应。“但是,它可以帮助首先响应者更准确地定位最大的损坏区域。对于海啸建模,这种方法将完美地工作,可以加快几十分钟的当前建模,” he says.

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