均匀滑移模型在海啸预警中的应用——以2021年M_(w)8.2 Alaska地震为例

为了保证海啸预警的时效性,复杂的地震震源经常被简化为均匀滑移模型来预测海啸波.虽然均匀滑移模型已经被广泛使用,但其在实际事件中预测海啸波的准确性并未得到全面的评估和认可.对2021年M_(w)8.2 Alaska地震构建了有限断层模型(finite-fault model)和多种均匀滑移模型,并对海啸波的预测误差进行对比分析.有限断层模型显示,2021年Alaska地震的同震滑移分布在15~40 km的深度范围内,震源周围的最大滑移约为6 m.另外,通过全局搜索得到的最优均匀滑移模型对海啸波的预测与有限断层模型非常接近,都与观测波形符合良好;两种位于gCMT中心、但采用不同标度关系(scalingrelation)的均匀滑移模型给出了几乎一致的远场波形.对此次地震海啸的研究结果表明,均匀滑移模型对海啸波的最佳预测能力与有限断层模型相当,根据gCMT中心和标度关系构造的均匀滑移模型对远场海啸预警比较可靠,且不同标度关系对远场波形预测无显著影响.

基于非静压模型的粤港澳湾区精细海啸灾害评估

粤港澳湾区暴露在滨海断裂带和马尼拉俯冲带的潜在海啸威胁之下,因人口稠密、设施密集和地势低洼容易遭受重大人员和财产损失.以往的海啸研究对滨海断裂带的震源破裂机制做了较简单的假设,并且在海啸模拟中大多使用比较粗糙的水深和高程数据,难以对详细的灾害特征进行预测.本文基于垂向积分的非静压模型,开发了并行色散海啸数值模型PCOMCOT,显著提高了海啸精细模拟的效率;整合、校正了多种地形数据源,构建了粤港澳湾区的高精度大范围地形模型;通过断层自发破裂的动力学模拟获得了较可靠的滨海断裂带震源模型.针对滨海断裂带和马尼拉俯冲带的典型地震情景,应用PCOMCOT计算了粤港澳湾区的海啸波、流以及岸上淹没.结果显示,滨海断裂带珠江口段如果发生具有正断分量的M_(w)7.5右旋走滑地震,激发的海啸将主要冲击香港地区,可能造成1m和-2m左右的最大正波和负波,以及具有轻微破坏力的海啸流(≥1.5m/s).马尼拉俯冲带如果发生M_(w)9.0超大地震,能够在澳门地区离岛、香港地区维多利亚港周边市区造成较大范围的深度1m以上淹没,并在港澳地区的狭窄水域引发灾难性海啸强流,且局部高速流动(≥3m/s)与淹没灾害的空间分布并不一致,其潜在危险性不容忽视.