国家中心地震烈度速报与预警技术平台

震后快速获取发震信息和灾区受灾情况,对于降低生命和财产损失、震后灾害评估和救援决策至关重要。得益于国家地震烈度速报与预警工程的实施,中国地震台网中心建立了国家中心地震烈度速报与预警技术平台。通过该平台汇集并交换全国预警实时波形,分析、判断、加工实时波形数据,及时产出地震预警、烈度速报、地震基本参数和震源参数等信息产品,并将其推送到紧急信息服务系统,实现秒级地震预警、分钟级参数速报和烈度速报,在泸定MS6.8等强震袭来时均成功发布预警信息,为防震减灾及应急救援等提供有力保障。本文详细介绍该平台的整体情况及其所包含的分系统功能,并讨论目前平台的技术特性和需要改进的问题。

大震应急产品产出与服务平台建设

地震时空强参数已不能满足日益增长的最大限度减轻地震灾害的需求。作为国家级地震监测中心,中国地震台网中心联合各研究所和试点省局,建设了大震应急产品产出与服务平台。中强震发生后,该平台准实时产出除地震三要素之外的多类地震参数和图件,为及时准确评估受灾区域和灾损程度、揭示地震成因和致灾机理提供了丰富的基础资料,第一时间服务于救援决策和震情会商,显著提升了国家级地震监测中心的应急处置和践行减轻地震灾害的能力。

中国地震台网中心地震速报技术系统

作为我国地震速报体系的主要组成部分,中国地震台网中心地震速报技术系统经过不断改进升级,功能增强。地震参数测定的准确度提高,时效性增强,运行稳定。已建成为以自动速报子系统、人机交互分析子系统、非天然地震分析子系统为核心,其他子系统辅助的地震速报系统。实现了震后约2 min发布自动定位结果,国内地震10 min、国外地震30 min内发布人工交互确定的地震时空强参数,震后约30 min产出非天然地震专报的功能。

2023年2月23日塔吉克斯坦M_(W)6.8地震强震数据破裂过程快速反演

北京时间2023年2月23日8时37分,在塔吉克斯坦距我国边境线较近区域发生M_W6.8地震。利用新疆地区强震台站(国家烈度速报与预警工程项目建设台站)数据,对此次地震进行破裂过程的快速反演。基于地震破裂方向性效应,通过台站峰值加速度与经验地震动衰减关系对比,确定地震的主破裂面。得到的破裂模型表明,此次地震为单侧破裂,破裂面呈NE—SW走向展布,整个破裂过程持续约25s,释放地震矩为1.8×10^(19)N·m,破裂长度约32km,最大滑动量约1.8m,最大破裂点位于震中NE方位约28 km处。基于新疆地区强震数据记录的震源破裂过程的快速产出,为临近我国边境地区强震的震后破裂过程应急产出积累了经验。

2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震破裂过程

基于近台强震波形数据可快速且稳定地反演地震破裂过程.利用国家地震烈度速报与预警工程实施过程中青海地区新建和改建的强震动观测台站的波形数据,基于迭代反褶积和叠加法(IDS)对2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震的震源破裂过程进行了反演.反演结果显示:破裂为自初始破裂点向ESE向扩展的单侧破裂,持续时间约为14 s(主要集中在2—8 s),最大滑动量为3.6 m,破裂长度约为20 km.破裂在纵向上自深部向浅部扩展,这与现场调查的地表破裂吻合.余震序列空间分布展示出显著的分段特征,预示了破裂区复杂的构造.

2023年8月6日山东平原5.5级地震震源参数初步分析

北京时间2023年8月6日2时33分山东德州市平原县(37.16°N,116.34°E)发生5.5级地震,中国地震台网中心部署的预警试运行系统于震后7.5s产出首报预警结果。中国地震台网中心于震后2min发布自动速报结果,于震后10min发布正式速报结果,同时联合多家单位启动地震应急产品产出工作,共产出震源参数、历史地震、地震构造、震源机制、余震精定位、推测烈度和震源破裂过程等9类应急产品。结果显示,本次地震发生在林南断裂附近,震源机制解表明该地震为一次走滑型事件;余震精定位结果显示余震展布呈近NEE向,与震中附近断裂方向一致;烈度速报推测极震区烈度达Ⅷ度,区域面积约528km^(2),Ⅶ度及以上区域总面积约1694km^(2)。

2023年8月6日山东平原M5.5地震破裂过程快速反演

北京时间2023年8月6日2时33分,山东德州市平原县发生M5.5地震。震后第一时间利用国家烈度速报与预警工程项目在山东地区建成的强震台站数据对该次地震进行破裂过程快速反演。基于破裂方向性效应,通过趋势面拟合的方法确定了此次地震的主破裂面。反演得到的破裂模型表明,破裂面呈现NE-SW走向,破裂主要由震中向NE方向拓展,地震破裂持续时间为8s,破裂长度约为8km,最大滑动量为0.024m。相对于6级以上地震,此次地震震级相对较小,破裂最大滑动量偏小,破裂过程也相对简单。震后统计的余震分布与破裂模型显示的破裂区域能够较好地吻合,在破裂区域的边界附近余震分布也较为集中,推断可能是由于积累的应力能量进一步释放引发的余震。

2021年5月22日青海玛多M7.4地震的快速测定与数据产品产出

2021年5月22日02时04分11.3秒(北京时间)青海果洛州玛多县发生M7.4地震。中国地震台网中心在震后立即启动余震监测和统计工作,于震后9min发布正式速报结果。同时,中国地震台网中心联合多家单位,共产出9类14种数据产品。产品结果显示,本次地震发生在巴颜喀拉块体,位于甘德南缘断裂带和玛多甘德地震带之间,推测极震区的烈度达到Ⅸ度;震源机制解显示该地震为一次走滑型事件,余震在震中两侧均有分布,总体呈NW-SE走向;震源破裂过程的结果表明本次地震持续时间约为45s,主要能量在震后30s释放,地震的破裂方式为双侧破裂,最大滑移量达4.5m,地壳浅层滑动位移量较大,推测可能存在地表破裂。

2022年1月8日青海门源6.9级地震的快速测定与数据产品产出

北京时间2022年1月8日1时45分青海海北州门源县(37.77°N,101.26°E)发生6.9级地震,中国地震台网中心部署的测试预警系统于震后5.3s产出首报预警结果,震后13min中国地震台网中心发布正式速报结果,同时联合多家单位启动地震应急产品产出工作,共产出震源参数、历史地震、地震构造、震源机制、余震定位、推测烈度等9类16种数据产品。产品结果显示,本次地震发生在青藏高原东北缘,位于柴达木-祁连地块、阿拉善地块和鄂尔多斯地块交汇处,震中位于冷龙岭断裂西段和托莱山北缘断裂交接部位。震源机制解表明该地震为一次走滑型事件,余震精定位结果显示主震西侧余震展布呈近EW向,主震东侧呈NW-SE向,与震中区域断裂走向基本一致,烈度速报推测极震区烈度达到Ⅸ度,区域面积约175km^(2),Ⅷ度及以上区域总面积约1442km^(2),涉及四乡一镇。

2022年9月5日四川泸定6.8级地震初步研究结果

北京时间2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县(29.59°N,102.08°E)发生6.8级地震,中国地震预警网于震后6.1s产出首报预警结果;中国地震台网中心于震后3min发布自动速报结果,震后11min发布正式速报结果,同时联合中国地震局地球物理研究所、地质研究所、地震预测研究所和应急管理部国家自然灾害防治研究院启动地震应急产品产出工作,共产出震源基本参数、历史地震、地震构造、地震矩张量、余震精定位、地震烈度和震源破裂过程等9类应急产品。结合上述应急产品,对本次地震进行了研究,初步刻画了地震的构造环境、震源特征、断层形态和受灾区域,并分析了地震成因。结果表明,本次地震是发生在鲜水河断裂带南东段雪门坎—磨西断裂上的一次倾角近直立的走滑型事件,自起始破裂点向南东破裂,破裂长度约20km,最大滑移点深度约6km。余震精定位结果显示余震呈NW—SE向展布,长度约50km,深度主要集中在3~14km,展布方向与震中区域断裂走向基本一致,主震震中处断层倾角近乎垂直,与震源机制揭示的特征一致。烈度速报推测与地震烈度图显示极震区烈度达Ⅸ度,区域面积约280km^(2),Ⅷ度及以上区域总面积约505km^(2),涉及17个乡镇。认为本次地震是青藏高原隆升和高原上地壳物质向南东挤出,导致鲜水河断裂南东段雪门坎—磨西断裂上积累的应力的一次快速释放过程。

2022年6月1日四川芦山6.1级地震应急产品及震源参数初步分析

北京时间2022年6月1日17时0分四川雅安市芦山县(30.37°N,102.94°E)发生6.1级地震,中国地震台网中心于震后3min发布自动速报结果、震后9min发布正式速报结果,同时联合多家单位启动地震应急产品产出工作,共产出震源参数、历史地震、地震构造、震源机制、余震精定位、推测烈度和震源破裂过程等9类应急产品。结果显示,本次地震发生在龙门山断裂带,位于青藏高原巴颜喀拉地块、岷山构造带、川滇构造带的交汇处;震源机制解表明该地震为一次逆冲型事件;余震精定位结果显示余震展布呈近NE向,与震中区域断裂走向基本一致;烈度速报推测极震区烈度达Ⅸ度,区域面积约2km^(2),Ⅷ度及以上区域总面积约197km^(2),涉及四镇一乡。

2021年5月21日云南漾濞M_(S)6.4地震的快速测定与数据产品产出

2021年5月21日21时48分(北京时间)云南大理州漾濞县发生M_(S)6.4地震。中国地震台网中心在震后8min发布正式速报结果,随后联合多家单位启动地震相关产品的应急产出工作,共产出地震基本参数、历史地震、地震构造、震源机制、仪器地震烈度和余震精定位等9类14种数据产品。产品结果显示,本次地震发生在川滇地块滇西地区,位于维西-乔后-巍山断裂地震带附近,震源机制解表明该地震为一次走滑型事件,断层呈SE走向,余震主要沿主震SE方向拓展约20km,深度主要集中在10km及以浅范围。该地震极震区推测烈度达到Ⅷ度,区域涉及太平乡、富恒乡、漾江镇和苍山西镇4个乡镇,面积约227km^(2)。距震中9km处的强震台站记录到的三分量峰值加速度值均大于该地区的设防标准,表示该地震可能造成震中附近漾濞县的人员伤亡以及房屋破损,与灾情调查结果吻合。

2022年6月10日四川马尔康6.0级地震应急产品及震源参数初步分析

北京时间2022年6月10日1时28分四川阿坝州马尔康市(32.25°N,101.82°E)发生6.0级地震。中国地震台网中心于震后3min发布自动速报结果、震后约7min发布正式速报结果,同时联合多家单位启动地震应急产品产出工作,共产出震源参数、历史地震、地质构造、震源机制、余震精定位、推测烈度和震源破裂过程等9类应急产品,对于发震断层的孕震构造给出了初步约束。结果显示,本次地震发生在松岗断裂附近,位于青藏高原巴颜喀拉块体东部的阿坝次级地块;震源机制解表明该地震是一次走滑型事件,余震与主震性质整体一致。余震烈度速报推测极震区烈度达Ⅸ度,区域面积约70km^(2);Ⅷ度及以上区域面积约734km^(2),涉及7个乡。

2022年9月5日四川泸定M_(W)6.6地震破裂过程研究

2022年9月5日四川省甘孜州泸定县发生M_(W)6.6地震,利用国家烈度速报与预警工程项目建成的基本站强震动数据,使用迭代反褶积和叠加法(IDS)进行破裂过程反演。反演所得破裂模型显示,破裂面呈NNW—SSE走向,破裂持续时间为15 s,分为4个阶段:首个阶段发生在震后3 s,破裂朝着断层面上倾方向以及SE侧传播;第二阶段为震后6—9 s,破裂继续向SE侧传播并在震中SE侧10 km处迅速加剧,此时破裂滑动速率达到峰值;第三阶段在震后9—12 s,破裂能量继续在SE侧释放,破裂滑动速率逐渐减小,破裂静态滑动累积量达到峰值并趋于稳定;第四阶段在震后12—15 s,破裂能量基本释放完毕,破裂结束。整个破裂由震中向SE方向延伸,由深部向浅部扩展。最大破裂点位于震中SE向10 km附近地下5 km处,最大滑动量为0.8 m,破裂可能出露地表。

An Introductory Overview of Earthquake Early Warning

Earthquake early warning(EEW)is discriminated from earthquake prediction by using initial seismic waves to predict the severity of ground motion and issue the warning information to potential affected area.The warning information is useful to mitigate the disaster and decrease the losses of life and economy.We reviewed the development history of EEW worldwide and summarized the methodologies using in different systems.Some new sensors came and are coming into EEW giving more developing potential to future implementation.The success of earthquake disaster mitigation relies on the cooperation of the whole society.