新震级国家标准在四川台网的应用——宽频带面波震级

利用四川区域地震台网记录到的国内2009—2016年间的217次地震事件,重新测定宽频带面波震级M_(S(BB))、面波震级M_S和部分矩震级M_W,并进行对比分析,结果显示:(1)M_S与M_(S(BB))差值分布为-0.1~0.6,其中97%的地震M_S较M_(S(BB))偏大,通过正交回归分析,M_(S(BB))较M_S系统偏小0.27左右;(2)M_W与M_S差值为-0.8~0.35,其中M_W与M_S差值在±0.3以内的地震数约为74%,由正交回归分析4.0≤M≤8.0时M_S整体偏大,且偏差值随着震级的增加呈上升趋势,偏大范围为0.1~0.4之间;(3)M_W与M_(S(BB))差值分布为-0.5~0.55,差值在±0.3以内地震占87%,正交回归分析出4.0≤M≤5.0时M_W较M_(S(BB))偏大,偏大范围为0~0.13,而5.0≤M≤8.0时M_W较M_(S(BB))偏小,偏差值均在0.23以内。总体来说,相较于M_S,M_(S(BB))与M_W的偏差更小,M_(S(BB))更接近地震矩震级M_W,更能准确评估地震震级。

使用P波快速测定国家台网大震标准震级

本文针对国家台网速报面波震级测定时间偏长和中深源地震震级速报有一定偏差的问题,采用IASPEI推荐的宽频带体波震级mB及宽频带P波矩震级MWP对2009—2013年国家台网地震速报的大震进行了对比分析。对于经过转换成MW后的mB和MWP震级来说,其结果均与我国速报地震发布的震级M有一定的偏差,一般表现为偏小。其中,对于6.0—6.9级地震,mB偏差相对较小,但离散度相对较大(整体偏差要比平均偏差大不少);对于7.0—7.9级地震,MWP偏差相对较小;而对于8.0级以上地震,由于震级饱和等原因,mB偏差较大,但MWP偏差相对较小,一般主要表现为偏小。总体来说,MW(MWP)的稳定性要比MW(mB)更好一些(线性回归的相关系数更大,标准误差更小)。对于综合mB和MWP震级来说,由于采取分段平均的方法,结果的稳定性有了一定的提高,但较大地震仍以偏小为主,如果在综合震级MP上加0.2,则可以得出与M震级较为接近的结果。通过MW(mB)、MW(MWP)、MP(M)、M与MW(GCMT)的对比,可以验证综合标准震级MP(M)和国家台网速报震级M具备一定的可信度,而MP(M)可作为P波快速测定的震级,所以用MP(M)作为大震速报初报震级,在某种程度上是可行的。

新的震级国家标准在2018年陕西宁强M_S 5.3地震震源参数测定中的应用

利用国家测震台网记录到的2018年9月12日陕西宁强MS 5.3地震的波形数据,使用新震级国标计算了此次地震宽频带面波震级MS(BB),利用CAP波形反演方法得到震源机制解及矩震级MW。结果显示:利用50个宽频带测震台站的波形数据测得此次地震的MS(BB)为5.0,与GCMT测定的MS震级一致;由CAP方法反演得到的最佳双力偶参数为节面Ⅰ:走向169°/倾角81°/滑动角9°,节面Ⅱ:走向78°/倾角81°/滑动角171°;矩震级MW为5.0,与USGS公布的结果较一致,与GCMT公布的结果仅差0.1。研究认为,此次地震震级应为5.0左右,在日常地震速报中可将MW作为首选发布震级;而对于中强地震,MS(BB)震级相较于MS震级作为发布震级更为合理。

中强地震能量震级测定

本文根据地震波衰减特性,开展了利用宽频带地震波形数据测定地震波能量E_S和能量震级M_e的方法研究。利用震中距处于20°-98°范围内的宽频带远震P波波形数据,测定了4次国外和4次国内中强震的能量震级M_e,并对其面波震级M_S、矩震级M_W及能量震级M_e进行了分析对比。结果表明:面波震级M_S表示的是地震在某一固定频率所辐射的地震波能量大小;矩震级M_W与地震所产生的断层长度、断层宽度、震源破裂的平均位错量等静态构造效应密切相关;而能量震级M_e反映的是震源动态特征,与地震震源的动力学特性密切相关。由于地震是以地震波形式辐射,能量主要集中在震源谱的拐角频率附近,因此能量震级M_e更适合描述地震的破坏性。由此可见,联合测定面波震级M_S,矩震级M_W和能量震级M_e对于地震定量研究以及地震灾害与风险评估具有重要作用。