北京大学周仕勇教授团队提出检测远震触发信号的新方法

2020-07-02

 

  北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物研究周仕勇教授团队开展远震动态触发现象研究中,基于动态触发事件会在远震地震波记录上叠加高频能量的事实,提出了一种适用于海量数据自动分析且主观因素影响小的动态触发检测方法——高频功率积分比值法HiFi(HIghFrequency power Integral ratio)为开展远震动态触发现象时空扫瞄变化研究系统分析演化特征提供了简便工具。

  远震动态触发与远震波引起的动态应力相关。该现象的相关研究不仅可以增强对地震发生和地震间相互作用的内在物理机制的理解,可以通过动态应力反映断裂带应力状态信息,探索基于地震动态触发信号开展强震危险性预测的新方法。目前检测远震动态触发事件的主流方法工作量大并存在一定主观性干扰,只能限于个别震例的分析总结,难以实现对大范围布设的台网开展远震动态触发现象时空变化的系统研究。周仕勇教授团队基于动态触发事件会在地震波记录上叠加高频能量的事实,提出了了适用于海量数据自动分析且主观因素影响小的动态触发检测方法——高频能量比值法HiFi(HIghFrequency power Integral ratio)

  HiFi方法通过比较远震前后的高频能量谱信息来反映区域地震活动性的变化,同时考虑每天相同时间段的高频能量变化作为背景活动性变化。如果前者相对于后者的分布式一个异常值,则认为远震前后的区域活动性变化是由远震引起的,即发生了动态触发(图1)

图1. 利用加州Geysers热泉区域GDX/GDXB台站的连续波形和四个远震事件的波形数据,比较每个远震前后及各自对应的背景的高频能量变化。每个子图中,黑色实线为背景高频能量变化分布的概率密度函数(PDF);橙色虚线为远震前后的高频能量变化值,并与PDF的均值一起被标记在左上角。橙色阴影面积为动态触发的置信水平,对于不同的橙色虚线的位置,该阴影面积值对应于底部的坐标轴。

  此项研究成果发表在Geophysical Research Letter第一作者为北京大学一年级硕士研究生运乃丹周仕勇教授与香港中文大学杨宏峰教授共同通讯作者共同作者还有北京大学的岳汉教授与赵里教授。研究所用数据来自南加州地震数据中心(NCEDC)和Advanced National Seismic System (ANSS)。该成果获得中国科技部重点研究发项目(2018YFC1503401)与香港研究基金(14305617)联合资助。

    

文章详情请见:

Yun, N., Zhou, S., Yang, H., Yue, H., & Zhao, L. (2019). Automated Detection of Dynamic Earthquake Triggering by the High‐Frequency Power Integral Ratio.Geophysical Research Letters,46(22), 12977-12985.https://doi.org/10.1029/2019GL083913