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地震波的频谱(FFT): 热度 2 Zhouwenju 2013-9-28 20:55; 从fourier transform 开始： (1)time to frequency (2)frequency to time 把(2)用复数表达： S(f) = a(f) + ib(f) 求S(f) 的模(a^2+b^2)^1/2 得到振幅谱求S(f) 的幅角 arctan(b/a) 得到相位谱实现: SAC FFT命令 unwrap 命令; 个人分类: 基础知识|1060 次阅读|3 个评论

推荐：一个有限差分地震波模拟动画: 毛宁波 2013-9-10 06:48; 最近看到一个老外做的有限差分地震波模拟动画，觉得蛮好蛮形象，推荐给大家参考。网址： http://tu-freiberg.de/geophysik/research/seismicsseismology/projects/finite-difference-seismic-wave-field-simulation; 个人分类: 地震勘探（教学改革）|5513 次阅读|0 个评论

[转载]地震波数值模拟技术(转载): 热度 2 zwtyx 2013-3-31 20:25; 地震数值模拟是地震勘探和地震学的重要基础。地震数值模拟就是在假定地下介质结构模型和相应物理参数已知的情况下，模拟研究地震波在地下各种介质中的传播规律，并计算在地面或地下各观测点所观测到的数值地震记录的一种地震模拟方法。这种地震数值模拟方法已在地震勘探和天然地震领域中得到广泛的应用，它不但在石油、天然气、重金属和非金属等矿产资源及工程和环境地球物理中得到普遍的应用，而且在地震灾害预测、地震区带划分以及地壳构造和地球内部结构研究中，也得到相当广泛的应用。地震数值模拟在地震勘探和地震学各工作阶段中都有重要的作用。在地震数据采集设计中，地震数值模拟可用于野外观测系统的设计和评估，并进行地震观测系统的优化。在地震数据处理中，地震数值模拟可以检验各种反演方法的正确性。在地震数据处理结果的解释中，地震数值模拟又可以对地震解释结果的正确性进行检验。由于实际工作中所模拟的介质不同，所用的模拟方程也不一样。根据模拟方程的不同，波动方程数值模拟主要有：声波模拟、弹性波模拟、粘弹性波模拟以及裂隙和孔隙弹性模拟等。由于可以用射线理论、积分方程、微分方程来描述地震波的传播，模拟方法也相应地有射线追踪法、积分方程数值求解方法以及微分方程数值求解方法。射线追踪方法通过求解程函方程计算地震波旅行时，通过求解传播方程计算地震波振幅。该方法以高频近似为前提，适合于物性缓变模型中地震波传播模拟。模型简单时该方法具有计算速度快的突出优点，正因为如此，它在地震成像、旅行时层析等方面得到广泛应用。也正是高频近似，该方法不适合物性参数变化较大模型中地震波的传播模拟。积分方程数值求解地震波数值模拟方法是基于惠更斯原理而得到的一种波场计算方法，它又可以分为体积分方法和边界积分方法。该方法的半解析特征，使其在成像，反演理论研究和公式推导方面具有得天独厚的优势。由于涉及Green函数的计算，该方法一般适合于模拟具有特定边界地质体产生的地震波，而要求该地质体周围为均匀介质。因此，该方法的适应范围受到严格限制。微分方程方法使对计算区域网格化，通过数值求解描述地震波传播的微分方程来模拟波的传播。就目前看来，该方法对模型没有任何限制，在地震波模拟中使用最为广泛，主要问题是计算量比较大，对计算机内存要求较高；其中，有限差分法(FD)、有限元法(FE)以及傅立叶变换法（PS）是这类模拟方法中使用较多的方法。近年来还出现界于有限差分法和有限元法之间的有限体方法(FV)，在理论上应该具有有限元法网格剖分的灵活性，又具有有限差分计算快速的特点，但在简单的矩形网格情况下，该方法完全退化为有限差分法。上述方法具有各自的优缺点：有限元法(FE)是基于变分原理和剖分插值，考虑的是分段近似，比较适宜于模拟任意地质体形态，可以任意三角形逼近地层界面，保证复杂地层形态模拟的逼真性；但算法复杂，计算速度慢，一般对网格要求三角剖分，基函数是分段线性函数，不具有正交性。算子也是空间局部的，空间分辨率高，但是频率域中分辨率低，占用内存和运算量均较大。傅立叶变换法（KosloffandBaysal，1982；Reshefetal．，1988）是一种逼近空间微分的方法，基于空间域中的求导，相当于频率域中的乘积运算，利用傅里叶变换将波场函数表示为傅里叶级数的展开形式，将波动方程在时间-波数域或频率域中求解，精度高，占用内存小；但是由于傅里叶变换是基于整个时间域或空间域的，改变空间中的某一点的值，就会改变频率域中的所有值，因此每一点的微分结果都要受到计算域中其它点的影响并且存在众所周知的Gibbs效应。故不适合复杂模型中地震波模拟，边界处理也比较困难。有限差分法（Kellyetal．，1976）使用方便灵活，应用比较广，目前国际勘探地球物理界著名得二维Marmousi模型以及Salt模型的地震数据合成均是利用FD方法。 Alterman和Karal（1968）首先将有限差分法应用于层状介质弹性波传播的数值模拟中。此后，Boore（1972）又将有限差分法用于非均匀介质地震波传播的模拟。Alford等（1974）研究了声波方程有限差分法模拟的精确性。Dalain（1986）和Muftietal（1990）讨论了用高阶差分方程解决声波正演模拟问题。在高阶方程情况下，网格距可以取得很大，但计算精度并不比二阶差分方程小网格距时低，而且有效的提高了计算精度。网格距的增大可以大大降低对计算机内存的要求、缩短计算时间。此后，Bayliss（1986）、Levander（1988）采用了四阶空间有限差分法弹性波传播的地震记录。此后，人们将高阶差分与交错网格相结合（CraseE，1990）。为了进一步模拟地震波在非完全弹性的实际地层中的传播，Carcione等（1988）提出了粘滞声波在地层中传播的模拟方法；Tal-Ezer等（1990）进行了线性粘弹性介质中地震波传播的方法研究；Robertsson等（1994）给出了粘弹性波有限差分模拟方法。 Carcione和Helle（1999）提出了孔隙粘弹性介质中地震波传播的交错网格有限差分模拟方法；Pitarka（1999）给出了三维各向同性介质中弹性波的矩形非规则交错网格有限差分模拟方法；董良国等（2002）给出了一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法，并且给出了稳定性条件；裴正林（2004）运用交错网格一阶空间导数的任意偶数阶精度展开式和相应差分系数计算式以及一阶双曲型应力—速度弹性波方程交错网格任意偶数阶精度差分格式来求解方程。交错网格高阶差分法具有很高的模拟效果，计算效率很高。我们用交错网格高阶差分实现了声波，弹性波以及粘声波，粘弹性波的数值模拟，从得出的波场快照和炮记录中分析在各种复杂介质内部的反射、透射、绕射、散射以及能量的衰减等运动学和动力学的各种细节特征。在地震波传播理论研究中，波动方程用于无限介质空间，通常假设地球介质为半无限空间介质，微分方程法数值模拟是模拟地震波在这半无限空间介质中的传播过程，用计算机模拟时，介质的范围必须是有限的，即人为地限定地球介质的计算区域，由此产生了人工边界，当地震波通过这种人工边界时，就会产生边界反射，它严重干扰波场，必须消除，因此边界处理成为了数值模拟的一个关键问题。典型的边界条件按原理来分为两类：某种单程波构成的吸收边界条件和波动沿波的传播方向逐渐衰减的衰减边界条件。自边界条件问世以来，许多学者从不同角度提出来多种构造边界条件的方法：(1)波动方程分解法，如Reynolds（1978）的透明边界条件；(2)旁轴近似方法，利用不同精度近似的单程波方程作为吸收边界（Clayton和Engquist，1977；Higdon，1991）；董良国（1999）利用特征分析方法将1979年Hedstrom提出的一维情况下无边界反射概念推广至三维各向异性介质弹性波的数值模拟中，得到TI介质中的吸收边界条件。(3)阻尼衰减法，在靠近边界的一定宽度区域设为衰减带，使得向边界传播的波场在此区域内逐渐得到衰减，降低人为反射，直至没有明显的反射波回到计算区域（Cerjan，1985；Kosloff，1986；Sochacki，1987）；(4)最佳匹配层法（PML－theperfectlymatchedlayer），一种比较新的边界构造方法，是在模拟电磁波时被提出的，主要是在边界处加一个匹配层，在匹配层只能够通过一个阻尼因子来衰减边界反射（Berenger，1994）；Collino和Tsogka（2001）把这种方法成功地运用于弹性波的波场模拟。针对各种边界条件的优缺点，把组合边界（透射边界和匹配层边界，特征分析法边界条件和匹配层相结合）应用于高阶差分数值模拟中，很好的处理了边界反射问题。数值频散是有限差分数值模拟的又一个关键问题。地震波在传播过程中存在物理耗散与物理频散现象：物理耗散是指波的振幅因物理阻尼作用而衰减的现象；物理频散是由物理介质的原因，波传播相速度随波数发生变化的现象。用差分方程逼近微分方程时引入了误差项，有时这些误差项使计算结果振幅值衰减和相速度发生变化，其作用相当于物理耗散和频散，这种虚假的物理效应称作数值耗散和数值频散。数值频散实质上是一种因离散化求解波动方程而产生的伪波动，这种频散不同于波动方程本身引起的物理频散，而是差分方程所固有的本质特征。为了消除波场模拟中的数值频散问题，许多学者在这方面作了大量的研究工作，从不同的角度对有限差分方程的数值频散进行了分析，并给出了相应的解决办法。 Alford（1974）和Dablain（1986）对声波二阶空间差分的数值频散进行了分析，指出网格大小和地震波传播方向是影响频散的两个因素。蔡其新（2003）等人关于有限差分数值模拟的最小频散算法及其应用中，提出优化算法的主要内容包括高阶有限差分、优化差分参数和FCT技术(通量校正传输方法)。董良国、李培明（2004）地震波传播数值模拟中的频散问题中分析了影响地震波数值计算中网格频散的各种因素，从理论上以及模拟实例上证明了高阶差分(特别是交错网格高阶差分)是提高波动方程数值计算精度、降低数值频散的有效方法。吴国忱、王华忠（2005）也详细地讨论了波场模拟中的数值频散分析与校正策略。对高阶差分法声波模拟和交错网格弹性波模拟而言，影响数值频散的三个因素是地震波传播方向、差分精度和一个波长内离散点数，对交错网格弹性波模拟而言还包括介质的泊松比。; 3213 次阅读|2 个评论

mcluster:微地震波形相关及震群自动识别软件: liujs 2013-1-17 15:24; 微地震波形相关及震群识别软件，可对微地震事件的数字波形计算互相关函数，根据波形的相似性对微地震事件进行分类，找出属于同一震群的地震事件，软件可同时计算两个地震事件在同一个台站上的走时差用于双差法精确定位。软件由三个模块组成： mecor 模块计算微地震波形的互相关函数； corcluster 模块根据相关函数的最大值自动识别震群； dtcorcc 模块根据双差定位的事件对数据和 mecor 的输出结果计算地震事件的走时差。软件采用快速付氏变换法计算互相关函数，用抛物线 3 点插值法精确确定相关最大值点的位置，时差计算精度可达到一个采样间隔以内。软件著作权登记号： 2012SR079382 mcluster-使用说明.pdf; 3504 次阅读|0 个评论

[转载]反应谱分析法与时程分析法: ChenboBlog 2012-11-16 12:02; 转自： http://hi.baidu.com/wfeng584/blog/item/1a3966dd6654c3cc8c102921.html 从理论上讲，如果反映谱分析所用的反映谱是时程分析分析时用的地震波所产生的反映谱，而分析又限於弹性阶段，两者几乎没有差别，因为反映谱分析(取足够的模态)只是忽略了影响很小的高阶效应。但是如果结构进入非弹性阶段，只有用时程分析反应普法有几个假设:1,结构是弹性反应,反应可以叠加;2,无土结的相互作用;3,质点的最大反应即为其最不利反应;4,地震是平稳随机过程. 而时程分析是把地震过程安时间步长分为若干段,在每时间段内安弹性分析,算出反应,然后再调整刚度和阻尼.总得一句话,就是步步积分法! ① 反应谱方法是一种拟静力方法，虽然能够同时考虑结构各频段振动的振幅最大值和频谱两个主要要素，但对于持时这一要素未能得到体现，震害调查表明，有些按反应谱理论设计的结构，在未超过设防烈度的地震中，也遭受到了严重的破坏，这充分说明了持时要素在设计中应该被考虑。 ② 反应谱方法忽略了地震作用的随机性，不能考虑结构在罕遇地震下逐步进入塑性时，因其周期、阻尼、振型等动力特性的改变，而导致结构中的内力重新分布这一现象。 ③ 反应谱方法假设结构所有支座处的地震动完全相同，忽略基础与土层之间的相互作用。时程分析方法是一种相对比较精细的方法，不但可以考虑结构进入塑性后的内力重分布，而且可以记录结构响应的整个过程。但这种方法只反应结构在一条特定地震波作用下的性能，往往不具有普遍性。我国反映谱方法的曲线是由255条地震波的地震反映的平均值，而非包络值，体现的是共性，但无法反映结构进入塑性的整体结构性能。时程方法体现的是具体某条地震波的反映，不同地震波作用下结果的差异也很大，需要合理选波。底部剪力法/反应谱法/时程分析法一些有用的概念 http://hi.baidu.com/histruct/blog/item/465ce38787299023c75cc357.html 从传统的观点来看，底部剪力法，反应谱法和时程分析法是三大最常用的结构地震响应分析方法。那么正确的认识它们的一些关键概念，对于建筑结构的抗震设计具有非常重要的意义。HiStruct在此简单的总结一些，全当抛砖引玉。 1. 底部剪力法高规规定：高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法。底部剪力法适用于基本振型主导的规则和高宽比很小的结构，此时结构的高阶振型对于结构剪力的影响有限，而对于倾覆弯矩则几乎没有什么影响，因此采用简化的方式也可满足工程设计精度的要求。底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念，简化的估算建筑结构的地震响应，从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力，它还是很有用的。 2. 反应谱方法高规规定：高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。反应谱的振型分解组合法常用的有两种：SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合，仅作为一个随机振动理论意义上的精确，但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言，对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构，并且地震此时长，阻尼不太小（工程上一般都可以满足）时，SRSS是精确的，频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开；而对于那些结构反应起重要作用的振型所对应的频率密集的结果(高振型的影响较大，或者考虑扭转振型的条件下)，CQC是精确的。这是因为对于建筑工程上常用的阻尼而言，振型相关系数（见高规3.3.11-6）在很窄的范围内才有显著的数值。 3.反应谱分析的精确性对于采用平均意义上的光滑反应谱进行分析而言，其峰值估计与相应的时程分析的平均值相比误差很小，一般只有百分之几，因此可以很好的满足工程精度的要求，正是在这个平均（普遍性）意义上，我们认为反应谱分析方法是精确的。但是对于单个锯齿形的反应谱而言，其分析结果与单个波的时程分析，误差可以达到10-30%之间，因此在个别（特殊性）意义上而言，反应谱分析结果是有误差的，因此，规范规定对于复杂的或者高层建筑需要采用时程分析进行补充计算和验证。 4.反应谱分析与时程分析对于高阶振型计算的不同之处一般反应谱的高频段是采用平台段来表达的，实际上对于高阶振型反应不显著的结构而言，反应谱适用性很好，也足够准确。但是对于高柔结构而言，一般高阶振型的影响比较显著，采用时程分析的时候，等于其高频段的峰值并未被人为削成平台段，因此采用时程分析的时候此频段的地震响应可能很大，一般表现为高层建筑的顶部或者对其他结构对高阶振型影响显著部位，其地震响应峰值比反应谱分析结果要大（但是总体的剪力和弯矩差别则没这么明显）。 5.时程分析理论上时程分析是最准确的结构地震响应分析方法，但是由于其分析的复杂性，且地震波的随机性，因此一般只是把它作为反应谱的验证方法而不是直接的设计方法使用。高规规定： 3 7～9度抗震设防的高层建筑，下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算： 1）甲类高层建筑结构； 2）表3.3.4所列的乙、丙类高层建筑结构； 3）不满足本规程第4.4.2～4.4.5条规定的高层建筑结构； 4）本规程第10章规定的复杂高层建筑结构； 5）质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构。 3.3.5 按本规程第3.3.4条规定进行动力时程分析时，应符合下列要求： 1 应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，且弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%。 2 地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的3～4倍，也不宜少于12s，地震波的时间间距可取0.01s或0.02s； 4 结构地震作用效应可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。 HiStruct提醒大家需要注意以下几点： A,选波的时候不仅与场地的情况有关，也与结构的动力特性有关，这样才能选出适合的地震波。 B,双向地震分析的时候主次向应该采用不同的地震波。 C,可适当调整地震波的峰值以满足规范的要求，但是不能调整太大，那样可能导致地震波与抗震设防水平和场地不适合。 D, 所谓“在统计意义上相符”指的是，其平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所用的地震影响系数曲线相比，在各个周期点上相差不大于 20％。时程分析反映一次地震作用的影响；反应谱分析涵盖了一个地区地震作用的整体统计影响。来源：( http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e376b2f0100coa7.html ) - 关于时程分析和反应谱分析的区别_dianel_新浪博客即使是相同场地类型和设计地震分组的地震波也可能给结构带来不同的相应结果，从这一点上看，时程分析有其局限性，属小样本容量下的计算结果。斜张桥梁抗震设计方法：　　常用的结构抗震设计方法有震度法和动态分析法两种，动态分析法中又包括反应谱法和时程分析法动态分析法比震度法有了较大的改进，它同时考虑了地面运动和结构的动力特性。其中反应谱方法中一个重要概念是动力放大系数，或称标准化反应谱。其定义为：　　β(ω，ξ)=|U+Ug|max/Ug，max 　　式中，右端项的分子为单质点体系动力反应的绝对加速度反应，分母为地面加速度反应的峰值。　　应用反应谱计算结构地震反应，首先要计算结构的动力特性和各阶振型参与系数，然后按各阶振型对某项反应的贡献程度进行线性叠加，得到这项反应的最大值。我国“震规”中的验算方法就是建立在反应谱理论的基础上的，但反应谱理论在大跨度桥梁抗震验算上的应用还存在一些问题，如“震规”中加速度反应谱，或桥址场地设计加速度反应谱的适用范围大都在5s以内，而大跨度桥梁是长周期结构，它们的基本周期大都大于5s，在长周期范围动力放大系数β的取值对大跨度桥梁的地震反应的准确性至关重要。项海帆教授早在八十年代初就对公路工程抗震设计规范中的反应谱提出了长周期部分的修正意见，王君杰副教授也提出了“长周期地震反应谱的取值和规范化应以强震记录位移反应谱的统计结果为依据”的观点，并以此为基础提出了对当前公路工程抗震设计规范中的反应谱的长周期部分的修正和补充方法，增加了表达长周期地震反应谱特性的参数；其次大跨度桥梁地震反应组合中，如何考虑地震动的空间变化也是一个需要考虑的问题，因为对于大跨度桥梁，地震动的空间变化效应是不可忽略的。另一个在大跨度桥梁抗震分析中需要解决的问题，就是在多分量地震动作用下振型组合问题，目前常用的组合方法有SUM法(最大值绝对值之和法)、SRSS法(最大值平方和的平方根法)、CQC法(基于平稳随机振动理论导出的完全二次组合法)等。由于CQC方法计入了振型间的相关性，较好地考虑了密集振型间的强耦合性，而大跨度桥梁的动力特性具有自振周期长、频率密集和阻尼较小的特点，因此CQC方法对大跨度桥梁的地震反应分析更为适用。除此以外，在反应谱分析中给出的反应值基本上还是弹性反应，不能做到真正的非线性分析。总之，反应谱方法在大跨度桥梁的方案设计阶段，对结构的抗震性能进行粗略的评估还是可行的，但是对于重要结构或大跨度桥梁的地震反应分析则应进行专题研究。　　一个很重要的步骤，就是在桥址地震危险性分析的基础上，进行结构的时程反应分析，这在大多数工程抗震设计规范中都提出了这一要求。时程分析法与反应谱法相比具有能进行结构的非线性地震反应分析、考虑复杂场地的非一致激励影响、能给出任意截面(或结点)的任意一种反应的时间历程等特点，而这些方面在大跨度桥梁地震反应分析中是必须考虑的。但在进行时程分析时也应该注意到地震波选用的随机性，因为地震是一个随机事件，它发生的时间、空间、强度、频谱成分、波形等等都是不确定的。而时程分析法还是一个确定性分析法，它是根据地震危险性分析中的人工地震波作为分析依据。所以，为了提高分析结果的可靠性，一般要求在同一钻孔位置给出一组(一般3～5条)地震波，然后取各条地震波反应的最大值。　　用动力可靠度理论进行结构在风载、地震荷载作用下的安全性评估也是近年来各国学者研究的热点。它以概率的形式来评价结构的安全程度，与确定性分析方法相比又前进了一步，它的研究说明人们在地震对结构的作用以及如何确保结构的安全、功能和经济方面的认识正在逐步提高。在经济快速发展的时代，交通枢纽的便利越来越重要，路桥的修建已成为当今国家重视的首要问题及必然问题，河南鑫荣重工有限公司是专业生产预应力锚具等路桥用品，受到当地政府的大力支持，所生产的产品也受到了广大新老用户的一致好评！; 10616 次阅读|0 个评论

[转载]几个免费下载地震波的网站: onduty 2011-11-15 15:05; 下载地震波的网站： The Consortium of Organizations for Strong-Motion Observation Systems http://db.cosmos-eq.org ( Cosmos Virtual Data Center,US，可以批量下载地震波) 其数据库中地震波记录时间范围为：1933-1-1~2007-12-31 http://www.k-net.bosai.go.jp ( Japanese government project Kyoshin Network) 基本上是实时更新，但好像不能按地震波特性选波。 http://peer.berkeley.edu/smcat/ （伯克利的，批量下载不方便） Pacific Center for Earthquake Engineering Research (PEER) 2010年最新改版，功能很强大~ http://peer.berkeley.edu/peer_ground_motion_database/ United States Geological Survey(USGS) Earthquake Engineering Research Institute Multi-Discipline Center for Earthquake Engineering Research (MCEER) http://www.isesd.cv.ic.ac.uk/ESD 尚未使用过 ( European Commision project site); 个人分类: 抗震|3168 次阅读|0 个评论

求助:一个地震学的问题: 热度 1 菲在路上 2011-9-1 12:28; 背景：我们查资料得到地震释放的地震波能量E与震级M有如下经验关系式： lgE=2.4Mb-1.2……(1) lgE=1.5Ms+4.8……(2) lgE=1.5Mw+4.8……(3) 其中E为能量，单位是焦耳（J）；Mb为体波震级，Ms为面波震级，Mw为矩震级。智利地震的矩震级Mw=8.8，代入(3)，得出E= 10^18J 查阅相关资料，得到矩震级Mw（MomentMagnitude）公式由Hanks和Kanamori1979年提出： Mw=2/3 Log 10 Mo-6.07 M 0-- Seismicmoment地震矩地震矩是个标量，是体变势和剪切模量的乘积。问题：体变势应该是通过布置在有效范围内的地震台网测得，但是这种通过测点反演分析地震事件位置、大小和时间的方法是否考虑了地震波在传递过程中的衰减？即公式(3)得到的能量是否已经考虑了这种弹性波的衰减？地震后，一部分能量应该是以热能、光能或其他形式就地被吸收，另外一部分以弹性能释放到有限范围内，从而被地震台网接收到。如果没有考虑地震波传递过程的衰减，那么计算得到的能量应该远远小于实际地震释放的能量吧？; 个人分类: 学习路上|4320 次阅读|5 个评论

日本地震源是核试验？: songshuhui 2011-3-29 22:33; kongcuo 发表于 2011-03-23 09:16 日本Mw9.0大地震后，网上开始流传“这是日本人进行海底核试验”的猜测，这个令人吃惊的消息像地震波一样迅速传播，并且越传越显得有“理”。有的说日本福岛海域前几年发生了很多次5.5～6级的地震，和原子弹试验产生的震级相当；有的说3月11日的大地震是氢弹试验造成的。令人遗憾的是“理由”中，没有一个提到核试验监测的核心问题：地震波。 1996年，《全面禁止核试验条约》（CTBT）最终达成一致，规定每个缔约国承诺不进行核试验爆炸或任何其他核爆炸。这就意味着，想进行核爆炸的国家会采取更隐秘的方式，比如在地下进行核爆炸。而监测地下核爆炸最重要的手段就是地震波监测。因为只要是核爆炸，就会产生地震波；只要爆炸达到一定当量，其地震波就会被全球的地震台网记录到。地震学家就能研究、判断这个地震是人工地震还是天然地震。自从全球数字化地震台网和台阵技术——这些永不休息的 “顺风耳”发展以后，一般认为只要核试验引发的震级超过mb3.5的，就可以被台网监测到。那么，地震学是如何监测核试验的呢？好比我们可以通过一个人的外貌、声音、行为举止来辨识一个人，地震学家可以通过地震波震相、P波初动、震源深度等多种方法判断一个地震是天然的还是人工的。下面举例介绍些传统的方法。 1. 震相地震、爆炸，波组不同震相指地震图上不同类型、传播路径不同的地震波组。震相判断是简单而直接的方法，是地震学的基本功，地震学家研究每一个地震时，首先会根据震相进行初步判断。天然地震的常见震相有纵波（P）、横波（S）和面波，大多数天然地震的P波振幅S波振幅面波振幅（图1）。人工爆炸的P波振幅大于S波，因为激发的地震波频率高衰减快，低频的面波振幅也小。此外，对于核爆炸，在震中距大于1000km时，通常会检测到视速度约3.5km/s的 Lg波（图2）。和振幅比法相似的是震级比较法，例如借助面波震级Ms和体波震级mb的比值来判断地震类型，这种方法普遍而直接。图1 天然地震的常见震相有纵波（P）、横波（S）和面波（图为瑞利波R），它们的速度不同。地震波传播有点像运动员赛跑，一开始所有运动员差距不大，这时还不容易区分谁是“冠军博尔特”，不久之后，跑得快的就会冲到前排，且距离越拉越大，这下就容易区分了。地震学家在分析震相的时候，不喜欢一个一个分析地震波，他们喜欢把很多地震台的数据，按照震中距排列起来，让地震波“跑起来”以区分震相。图为美国地震台阵（USArray）接收到的日本Mw9.0地震波序列，可以看出P波振幅S波振幅面波振幅。其中R1表示面波第一次经过地震台，R2表示反方向的面波经过地震台，R3表示R1面波绕地球一圈后经过地震台。由图可见，这是一个能量巨大的天然地震。（图片来源于IRIS）图2 北京时间2006年10月9日9点35分，朝鲜在其境内（41.294°N，129.093°E）进行当量小于1000吨的地下核试验，产生了约4级的地震。即使这些地震波到达北京时，振幅已经小到只有几十纳米，但利用地震台网技术，仍可以检测出核试验产生的～7.5km/s的P波和～3.5km/s的 Lg波。图3 图中红色波形是中国在90年代进行的地下核爆炸产生的地震波，其记录特征是“大头小尾”，P波强于S波，Lg波发育。蓝色的是6.3级天然地震产生的地震波，它的特征是“小头大尾”。利用记录到的地震波的特点，基本可以区分地下核爆炸和天然地震。（图片来源于：陈颙等.2007.《自然灾害》） 2. P波初动压缩、膨胀，方向不同初动指的是地震波到达地震仪时，所测质点的最初的振动方向，初动分为向外的压缩（compression）和向内的膨胀（extension）两种。地下核爆炸和天然地震的本质区别在于它们的震源特性不同。大多数天然地震是地下岩石破裂、滑动所引起的，破裂面很大，持续时间较长，表现在地震波上，是不同方位的地震台接收到的P波初动不一致，有的是压缩，有的是膨胀（图4）。而地下核爆炸的震源过程要简单和短得多，球对称压缩（各个方向都向外压缩），使所有地震台接收到的地震波初动都是压缩的。利用地震波初动信息，就可以反过来求出震源机制解，推测出地震是正断层、逆断层、滑移断层还是人工爆炸引起的。图4 地震学通常利用“沙滩球”来表示地震的震源机制。图上的“沙滩球”表示有的地震台的初动是压缩，有的是膨胀，其震源是一条逆冲断层，断层面的走向约为195度，倾角约为14度，和俯冲的板块性质相一致。 3. 震源深度超过10KM无需考虑地震波的快速定位已经不是难题，美国地质调查局测定这次日本大地震的震源深度为地下32km，中国地震台网测定的震源深度为20km，这就意味着，如果是核爆炸，就要将核装置埋在地下几十千米处，那是不可能的。要知道，在大陆上最深的钻井也不过12km，何况是在海底？《全面禁止核试验条约》议定书在筛选核试验数据时，一般也认为：震源深度大于10km的将不予考虑。 4. 地震能量几十亿吨TNT 1万吨当量TNT的核爆炸，能量相当于5级地震；100万吨当量TNT的核爆炸，能量相当于6点几级地震。1974年之后进行的地下核试验当量都不超过15万吨。这次日本大地震震级为Mw9.0，根据能量公式LgE=4.8+1.5Mw，估算地震释放的能量约为2×1018焦耳，相当于几十亿吨当量的TNT。原子弹的威力通常为几百至几万吨TNT当量，氢弹的威力可大至几千万吨TNT当量。但要制造几十亿吨TNT当量的核弹，目前还是很难的。《全面禁止核试验条约》议定书列出了用于筛选核试验事件的参数：事件位置、事件深度、面波震级与体波震级的比值，信号频率成分、震相间的谱比、频谱涨落、P波的初动、震源机制、震相、与其他事件及事件组的对比等。此外，还可以结合次声、水声、放射性核素监测等其他领域的方法，综合判断一个地震是否核试验引起的。图5 1945～2009年世界各国进行核试验的时间、类型和次数。（图片来源于CTBTO）那么，有没有可能是有人制造了一次地下核试验，然后很不巧的，这次核试验引发了一场小规模地震，并进而诱发了超级强震呢？我们前面已经说过，监测爆炸事件特别是核试验是地震台网的重要职责，只要地下核试验达到一定当量，就能被监测到。但迄今为止，联合国全面禁止核试验条约组织（ CTBTO ），包括中国地震台网在内的各大监测机构都未见发布日本地下核试验消息。和水库诱发天然地震一样，核试验可以诱发小地震，但至于利用核试验诱发大地震的可能性，因为研究样本太少，研究也少，地震学界还没有统一的认识。结论：通过地震学的方法可以判断一个地震是否是由核试验引起的。迄今为止，联合国全面禁止核试验条约组织（CTBTO），包括中国地震台网在内的各大监测机构都未见发布日本地下核试验消息。“日本Mw9.0大地震是日本人进行海底核试验”的猜测并不成立。本文已发表于果壳网谣言粉碎机：日本地震原是核试验？您也可能喜欢：啃恐龙骨头的小哺乳动物荷叶效应与纳米涂层复活乐园拥有“超长待吃”时间的基因改造西红柿一周资讯看点第9期:火星探测史超越“战神诅咒” 无觅; 个人分类: 专题|1122 次阅读|0 个评论

地震仪记录到的日本地震的地震波，与海啸引起的太平洋浪高分布: 热度 2 gabbro 2011-3-14 10:35; 资料来源于德国地球科学研究中心（GFZ）; 8063 次阅读|3 个评论

强震的震级为什么反复调整: 热度 3 gabbro 2011-3-13 15:16; 每次强震后，地震的震级被反复调整修正。汶川地震后，震级也经过了调整。当时网上一片骂声，似乎地震局连基本的震级也不会测。为什么会出现这种情况？为了回答这个问题，首先要明确地震震级的概念和表达方式。一、地震震级的定义地震震级：按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。释放能量越大，地震震级也越大。震级作为一个观测项目，是美国地震学家C.F.里克特于1935年首先提出的，称为里氏震级标准。最初的原始震级标度只适用于近震和地方震。1945年B.谷登堡把震级的应用推广到远震和深源地震，奠定了震级体系的基础，利用宽频带地震仪记录远震传来的面波，根据面波的振幅和周期来计算震级。地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的。震级（M）是据震中100KM处的标准地震仪（周期0.8s，衰减常数约等于1，放大倍率2800倍）所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的。　在不同震中距观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时，因地震波随距离衰减所须加的校正值，其数值相当于在该距离上测得质点运动速度为1μ m/s 时相应地震的震级值。地震震级 M ，一般用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。　　计算公式为：　　M=lg(A/T)max+ σ ( Δ ) 　　式中： A ---- 地震面波最大地动位移，取两水平分向地动位移的矢量和，μ m ；　　T ----相应周期， S ；　　Δ----震中距， ( 度 ) 。二、影响强震震级的因素因面波传播的复杂性，经常也用体波中的剪切波（横波）定义。对于中小地震，面波和体波给出的震级差不多，但对于强震，面波和体波的振幅会被限幅（超出仪器的量程）。因此，通常改用矩震级，即根据地震的地震矩定义震级。因此，对于强震，根据面波和体波给出的震级普遍偏小。如汶川地震，最初给出的震级是7.6；7.8，后来根据矩震级，调整为8.0. 本次日本地震最初给出的震级是7,9，后来调整到8.9；8.8，最后确定为9.0. 在地震发生时，计算机会根据面波或横波自动给出震级，而且由于程序中采用地壳的平均速度模型，因此，给出的震级一般偏小。真实的震级需要人工根据多个地震台站记录到的地震波，确定地震释放的能量与地震矩，然后确定矩震级。另外，由于地震波传播过程中会出现衰减，因此，据震中的距离大小也会影响震级的确定。因此，每次地震后，中国地震台网中心、美国地质调查局（USGS）、德国地球科学研究中心（GFZ）给出的震级都有所差别。例如，本次日本地震，USGS最早给出的震级是7.9，然后调整到8.8；GFZ最早给出的震级是8.6，后来调整到8.9.; 个人分类: 学术观点|7429 次阅读|7 个评论

毛宁波2011年《地震勘探原理》新课件（第4讲）: 热度 1 毛宁波 2011-2-28 16:55; 课件链接： http://dqwl.yangtzeu.edu.cn/maonb/jxnr/jiaoan/Maonb_2011_seismic_exploration(04).exe 阅读材料：陆基孟等《地震勘探原理》（第三版）p42-p53 思考题 1、水平层状介质情况下反射波时距曲线为什么不是双曲线？ 2、地震波速度随深度的变化有些什么基本的规律？ 3、连续介质情况下直达波时距曲线为什么不是直线？ 4、水平层状介质情况下共炮点反射波时距曲线方程有何特点？地震射线有何特点？ 5、连续介质情况下共炮点反射波时距曲线方程有何特点？射线和等时面有何特点？ 6、连续介质情况下地震直达波时距曲线有何特征？; 个人分类: 地震勘探原理国家精品课程|3276 次阅读|0 个评论

哪种地震波使建筑上下颠簸、水平摇晃受损的？: 热度 1 陈龙珠 2010-6-17 10:49; 按王鸿飞最新博文给出的链接，看了一遍《解密：5.12大地震》，对了解汶川地震成因和次生灾害有了一些更直观的印象，但其中涉及建筑震害和防护的一些说法看似值得推敲。对地震波是如何损伤甚至破坏建筑的问题，转本人在上述王鸿飞博文下的留言如下（稍有语法上的修改），抛砖引玉供大家讨论。除可在国内网页上检索查阅汶川地震波三分量信号外，本博近期文章和其中的资料也有2008年6月14日日本那次强震记录的三分量信号（监测台 MYG005 的震中距 31km，实测地震波信号附于本文末）。标题：发表评论人：陈龙珠 P波使建筑上下颠簸，S波使建筑左右摇晃，早期在大陆建筑抗震设计教科书中也见过，但这与实际情况相符吗？看看同点地震波记录中P波、S波段两个水平方向和竖向这三个分量峰值的相对大小，就会明白的。标题：发表评论人：陈龙珠 P波引起的加速度振幅比S波的小得多，而S波在近震区域的竖向分量与水平分量的差别较小，这个事实难以说明建筑是由P波引起上下颠簸受损后，再由S波引起水平摇晃而破坏甚至垮塌提法的合理性，看似恰恰是S波（以及紧跟随后的面波）较大的水平和竖向分量的同时作用而加剧了建筑的破坏。; 个人分类: 防灾减灾|9536 次阅读|5 个评论

地震灾害之罪魁祸首：地震波: 热度 1 tianfei906 2010-5-20 20:14; 1976 年 7 月 28 日 3 点 42 分 53.8 秒在唐山发生里氏 7.8 级地震，据统计唐山大地震共造成 24.2 万多人死亡， 16.4 万多人重伤。 2008 年 5 月 12 日 14 时 28 分 04 秒，四川汶川、北川发生里氏 8.0 级强震，据统计共有 6.9 万多人死亡， 1.7 万多人失踪， 37.4 万多人受伤。这两次地震重大的伤亡，在我们的记忆中肯定无法忘记。目前，地震发生的机制没有弄清楚，地震预报是世界性难题。那么地震发生后，是什么造成了大地颤抖，山崩地裂，房屋倒塌，人员伤亡的呢？答：地震时产生的能量。能量靠什么传播？依靠的是地震波。所以说地震波是地震灾害之罪魁祸首一点也不为过。那么就让我们来认识一下：地震波。图 1 在均匀介质中，水波呈圆形波纹向外扩展地震波与水波具有相似的形式从震源点向外扩展。可是在实际地震中，地震灾害的破坏范围并不是以震中位置为中心向外扩展，如图 2 ，汶川地震是以汶川、北川为长轴的近似椭圆形分布的。那是因为地壳并非均匀介质，存在断层、巨厚沉积层等将改变了地震波的传播方向。图 2 汶川地震地面破坏烈度分布图地震波家族中分为两类：体波和面波。体波：体波又分为纵波和横波。纵波亦称疏密波， P 波。波振动方向与波的传播方向一致。实质上，纵波的传播是由于媒质中各体元发生压缩和拉伸的变形，并产生使体元恢复原状的纵向弹性力而实现的，如图 3(a) 。纵波是发生地震时，我们感觉到的第一波。由于地震纵波引起的是地面上下颠覆振动，破坏力相对较小。横波也称凹凸波， S 波。波的振动方向与传播垂直。横波在传播过程中，凡是波传到的地方，每个质点都在自己的平衡位置附近振动。由于波以有限的速度向前传播，所以后开始振动的质点比先开始振动的质点在步调上要落后一段时间，即存在一个位相差，如图 3 （ b ）。横波是发生地震时，我们感觉到的第二波。这也可能感觉不到，具体是因为横波和面波速度相当大，或稍大，人的直观不一定能够感觉到。图 3 体波发生示意图（ a ）纵波 (b) 横波面波：面波又分为勒夫波和瑞利波。这两类波沿地球表面传播；岩石振动振幅随深度增加而逐渐减小至零。勒夫波使岩石质点运动类似 SH 波，运动没有垂向位移，岩石运动在一垂直于传播方向上，在水平面内从一边到另一边，如图 4 。由于勒夫波常具有很大振幅，能在建筑物地基之下造成水平剪切，是破坏性最强大的波。瑞利波的传播如图 4 岩石质点向前、向上、向后和向下运动，沿波的传播方向作一垂直平面，质点在该平面内运动，描绘出一个椭圆，因此，又称地滚波。勒夫波和瑞利波的速度总比 P 波小，与 S 波的速度相等或小一些，因此，常常是我们感觉到的最后一波。从地面运动类似性看，球型自由振荡是传播的瑞利波的驻波，环型自由振荡则与勒夫波对应。图 4 面波传播示意图认识了地震波的类型和传播机制后，可能有人要为地震波平反了？为何说它是地震灾害的罪魁祸首呢？罪魁祸首是房屋没有修好，根基不牢，才倒塌的啊。非也，在大震发生处，地下地浆都会喷出来，再牢的房屋也会化为倒塌。地震波沿震中向外传播，是地震波将地震发生时产生的巨大能量扩展出去的，从而造成了震中以外的地区发生灾害和房屋倒塌。如果没有它，震中以外就不会破外了，它是造成灾害的直接因素。我的主要目的是让大家了解地震波，而不是给地震波定罪。题外话：当我写完以上内容后，头脑中产生了一个奇特的想法，也可说是异想天开。请大家不要笑我幼稚和无知，以及对科学研究不严谨。我的想法是：目前，既然各个国家花了很多人力和财力研究地震及地震预报也没有取得突破性的进展，更没有搞懂地震发生的机制，那能否转变一下思路，去研究地震波这个玩意。发明一种仪器将地震波屏蔽掉，使其发生地震时，地震波不再向外传播，这样肯定会使震中以外的地区少遭受到破坏。这个想法，我觉得还是有可借鉴的模式，大家每天使用的手机都是靠波来传播的吧，那是电磁波，只不过不是地震波，既然两者都是波，肯定有一些相似的性质，都是传递能量。目前，市面上已经有可以屏蔽手机信号的仪器，那么能否制造出屏蔽地震波的仪器呢？这个我觉得可能比研究复杂的震源机制应该要简单一点吧。 function Year_Month(){ var now =new Date(); var yy =now.getYear(); var mm =now.getMonth()+1; var cl =' '; if(now.getDay() == 0) cl = ' '; if(now.getDay() == 6) cl = ' '; return(cl+ yy + '年' + mm + '月 '); } function Date_of_Today(){ var now =new Date(); var cl =' '; if(now.getDay() == 0) cl = ' '; if(now.getDay() == 6) cl = ' '; return(cl+ now.getDate() + ' '); } function Day_of_Today(){ var day =new Array(); day ="星期日"; day ="星期一"; day ="星期二"; day ="星期三"; day ="星期四"; day ="星期五"; day ="星期六"; var now =new Date(); var cl =' '; if(now.getDay() == 0) cl = ' '; if(now.getDay() == 6) cl = ' '; return(cl+ day + ' '); } function CurentTime(){ var now =new Date(); var hh =now.getHours(); var mm =now.getMinutes(); var ss =now.getTime() % 60000; ss = (ss -(ss % 1000)) / 1000; var clock =hh+':'; if (mm <10) clock += '0'; clock +=mm+':'; if (ss <10) clock += '0'; clock +=ss; return(clock); } function refreshCalendarClock(){ document.all.calendarClock1.innerHTML = Year_Month(); document.all.calendarClock2.innerHTML = Date_of_Today(); document.all.calendarClock3.innerHTML = Day_of_Today(); document.all.calendarClock4.innerHTML = CurentTime(); } document.write(' '); document.write(' '); document.write(' '); document.write(' '); document.write(' '); document.write(' '); document.write(' '); //document.write(' '); //document.write(' '); setInterval('refreshCalendarClock()',1000);; 个人分类: 科普集锦|18975 次阅读|7 个评论

科研来于‘先下手为强’？: tianfei906 2010-4-9 19:40; 年前，由于杂事繁忙，但也不忘自己的本质工作，就是多看文献，了解专业发展的前沿知识、新的科研方法。在看专业期刊时，常常根据自己现有的知识，会对阅读的文章做出判断和评价，在吸取他人文章精髓的同时，找出其中的不足，这样常常在看文献时，会有很多灵感和想法，也会对自己的研究提供帮助，但是，目前，有一个不好的习惯就是没有把当时的想法记下来，时间长了就忘记了，不过，对少许的想法还是很长时间会记在心里的。比如，年前在地球物理学报上看见：郭桂红，郝重涛，石双虎等写《沉积盆地中地震波速度与地层年代的关系》一文，对该文比较有兴趣，就仔细看了一下。当时，对该文的方法比较肯定以外，有两点疑问：1.地震波的速度与地层年代真有本质上的关系吗？（虽然本科学习时，教科书上给出了一个关系式）；2.文中给出的统计公式，虽然比较早提出Faust公式精度高，可是计算的年龄与实测的年龄相差那么大（好几十百万年），而且我也没有看出具有统计上的关系。针对，以上两个问题，当时想写信给作者，请教一下，可是由于事情繁忙，没有办到。最近，看到最新一期的地球物理学报，张景廉，曹正林，闫存凤等写的《沉积盆地中地震波速度与地层年龄有关吗？》一文，基本上是针对我的两个疑问展开了对前文的讨论，最终得出的结论是沉积盆地中地震波速度与地层年龄没有本质上的关联（这点我基本赞同）。我想说的不是针对上述学术问题的讨论，而是引申出科研工作者，不仅要有好的ideas，还要有先下手为强的本领，尽快实现自己的ideas，让同行了解，谁先出来，谁就是强者，就是第一创始人。应该说历史上的有很多重要的发明、发现，在同一时期，都是有很多不同的人独立想出来的，但是，我们只会记住最新发表的人。应该说，每一个科研人员都会有自己好的想法，如果不尽快去实现的话，可能下次看到的是他人已经公布于众的结果。由此，每个研究人员都应该对自己的工作要有一个总体目标，在研究工作中，不仅要踏踏实实的做实验，编写程序，还要尽快把自己的实验以论文、报告等形式展现出来，让领导、同行等知道我们在做什么？那怕我们的ideas对本学科有一小点点促进，或者在实践工程的应用中有很小的帮助，都是可行的。; 个人分类: 科研感想|5332 次阅读|8 个评论

台湾地震验证地震波远程激发作用: 杨学祥 2010-3-4 13:06; 台湾地震验证地震波远程激发作用杨学祥，杨冬红我们在 2010 年 3 月 1 日和 3 日多次指出，美国地震学家分析了近 20 年发生在南加州的数以千计的地震中余震的数据后，得出地震波可激发地震这一结论：地震会发生连锁反应，一场地震可能是千里之外的另一场地震的原因。地球表面是一个球面，板块的整体下沉受到周边板块的阻碍，因此，地震具有东西对称，南北呼应的特点。一处破裂导致对称点受力增强，日本冲绳 7 级地震和智利 8.8 级地震在 2 月 27 日先后发生就是实例，它们分别位于西北太平洋沿海和东南太平洋沿岸的对称点上。有专家认为，太平洋东岸还有 7 级以上地震，根据对称性和日本冲绳 7 级地震在 2 月 27 日发生的事实，西太平洋沿海也有发生 7 级地震的可能。 4 日发生的台湾地震验证了这一推论。智利地震后，阿富汗、巴基斯坦、菲律宾、日本和吉尔吉斯先后发生了 5-6 级地震，中国地震专家必须重视地震波在震中以外边远地区激发地震的研究，研究激发本土地震的可能性。这一建议不仅得到证实，也应该得到相关部门的关注。高雄 4 日上午发生里氏规模 6.4 级地震，相当于 4 颗原子弹威力。中央气象局地震测报中心观测，这是高雄地区自 1900 年以来最大地震，且是罕见的潮洲断层错动造成。百年不遇和 50 年不遇的地震可能频发，关注西太平洋沿海地震带的地震活动非常重要。参考文献 1. 杨学祥，杨冬红。智利地震发生后的形势和今后我们的任务。发表于 2010-3-3 7:17 :40 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=299148 2. 学者杨学祥。智利地震的余震范围：不止在智利周围。发表于 2010-3-1 22:28:14 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=298801 3. 杨学祥。学术争论：下次大震发生在哪里？发表于 2010-3-1 4:40 :09 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=298588 附件：台湾高雄遇百年最大地震疑似潮洲断层错动所致 2010-03-04 09:43:03 华夏经纬网　　华夏经纬网 3 月 4 日讯：据台湾媒体报道，高雄今天上午发生里氏规模 6.4 级地震，相当于 4 颗原子弹威力。中央气象局地震测报中心观测，这是高雄地区自 1900 年以来最大地震，且是罕见的潮洲断层错动造成。　　据报道，地震测报中心副主任吕佩玲说，根据历史资料，高雄地区自 1900 年以来，今天的地震规模最大，相当有 4 颗原子弹威力，上一次高雄最大地震发生在 1902 年，里氏规模 6 级。值得注意的是，以往南部地区较大地震都与嘉义梅山及触口断层有关，今天高雄地震震央在甲仙，气象局分析是菲律宾海板块与欧亚大陆板块挤压，导致潮洲断层错动造成。　　吕佩玲表示，潮洲断层是个相当垂直的断层，一向被认为较平静，今天却造成高雄逾百年来大地震，情况罕见，震央虽在山区，但离都市区不会太远，且深度只有 5 公里，对南部民众来说，真的震感很明显。责任编辑 : 侯哲 http://www.huaxia.com/xw/twxw/2010/03/1778257.html; 个人分类: 科技点评|4254 次阅读|0 个评论

智利地震的余震范围：不止在智利周围: 杨学祥 2010-3-1 22:28; 智利地震的余震范围：不止在智利周围杨学祥中国地震局专家最近指出，智利地震将引发大量强余震。也有专家预言，东太平洋沿岸将发生 7 级地震。余震只发生在智利周围吗？美国地震学家分析了近 20 年发生在南加州的数以千计的地震中余震的数据后，得出地震波可激发地震这一结论：地震会发生连锁反应，一场地震可能是千里之外的另一场地震的原因。他们的研究可能改变了关于以前余震发生原因的预测。根据相关研究，这些沿着地表或地球内部界面游走的地震波被称为面波，经过遥远的距离后，其能量也未缩小的原因在于地球表面是球面：在震中同一半球传播时是扩散，在另一半球是集中。地震波到达震中的对称点，激发余震的能量最大。这就可以解释地震东西对称，南北呼应的特征。参考文献： http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=298588 附件：一场地震可能是千里之外的另一场地震的原因杨冬红地震会发生连锁反应，一场地震可能是千里之外的另一场地震的原因。美国地震学家分析了近 20 年发生在南加州的数以千计的地震中余震的数据后，得出地震波可激发地震这一结论。他们的研究可能改变了关于以前余震发生原因的预测。美国地质学家发现， 1990 年以来， 15 次 7 级以上的大地震中， 12 个产生表面波（即地震波沿地表或地球内部界面迅速向远方传递），在其他大洲的断层系统上引发了较小型地震。美国地质勘探局的专家帕森斯解释说，科学家早就知道强震的表面波会迅速向远方传递，不过他们此前认为这些所谓的表面波移动引发地震只是特例，但让人惊讶的是，这种地震一直在发生。这些沿着地表或地球内部界面游走的地震波被称为面波，经过遥远的距离后也未缩小的原因在于地球表面是球面：在震中同一半球传播时是扩散，在另一半球是集中。地震波在传播过程中的能量密度变化，与单位时间扩散的大圆周长 C 成反比。设地震的总能量为 Q ，能量密度为，穿过的面积为 S=Cl = 2Rlsin ， l 为单位弧长， R 为地球半径，则有 = Q/S = Q/ (Cl) = Q/ (2Rlsin) (1) 其中，圆心角为震中和地心连线与大圆上任一点和地心连线的夹角。同样，在球壳中点源喷射造成的球面对流，也会有扩散、集中、返回的震荡过程（见图 1 和图 2 ）。由（ 1 ）式可知，在 = 0 和 = 时，能量密度为无穷大，在 = /2 时，即经过地表最大圆时，能量密度最小。这就是说，假定地震波能量在传播中无损耗，震中的地心对称点处的能量密度最大。该公式表明，能量密度在震中同一半球中，随震中与地心连线的长度增加而减少；在震中的另一半球，能量密度随震中与地心连线延长线的长度增加而增加。举例来说， 2004 年 12 月发生在印尼苏门答腊外海的强震，就在遥远的阿拉斯加、加州与厄瓜多尔引发了地震。厄瓜多尔（西经 80 ，南纬 0 ）恰恰就是印尼苏门答腊（东经 100 ，南纬 0 ）的地心对称点。这是一个很有说服力的解释。点源激发在球面上的震荡和对流对余震和强降水都存在激发作用（见图 1 和图 2 ）。图 1 点源激发震荡在球面上的能量密度变化 ( 杨冬红， 2009) 2003 年 23 日 22 时左右，重庆井喷发生。井喷事故压井方案的实施时间从 26 日上午推迟到 27 日上午 10 时。整个井喷事件历时 84 小时，大约 17.5 至 21 百万立方米石油天然气喷入大气中，其环境效应不仅仅是硫化氢中毒。据气象部门提供的消息， 2004 年 9 月 2 至 5 日，川东北地区的达州、南充、巴中等市普降暴雨，多数地方降雨量超过 100 毫米，这次降雨是今年以来四川境内雨量最大、强度最强、持续时间最长的一次。其中，达州市渠县累计降雨量已超过 360 毫米，是百年一遇的特大暴雨。开县受灾最为严重惨遭 200 年一遇特大暴雨洪灾，部分地区为 500 年一遇。由此看来， 2003 年 12 月 23 日重庆开县井喷、 2004 年 9 月 2-7 日重庆开县又遭受暴雨洪水的袭击、 2006 年重庆大旱高温和 2008 年四川强震可能有因果关系（见图 2 ）。图 2 点源喷发在球壳中的对流 ( 杨冬红， 2009) 潮汐震荡的特点是，在地球和月亮的中心连线上，面对月亮的地球球面上的点及其地心对称点的潮汐最大，与点源激发在球面上的震荡特征相同。这是潮汐易于激发地震活动的一个原因。本文在这里只是提出问题，并不是严格的论证。证据在于更多资料的积累。参考文献 1． Naomi Lubick ( 柯江华 / 译 , 曾少立 , 杨光 / 校 ) . 埋藏的地震锁链 . 科学 ( Scientific American Chinese Edition ). 2003, ( 5 ) :10-11. 2．杨学祥，杨冬红 . 面波在球面上传播时的能量密度变化：由逐渐变小到逐渐变大 . 发表于 2008-6-19 20:44:51 科学网。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=29687 中国地震局：智利地震将引发大量强余震 http://www.sina.com.cn 2010 年 03 月 01 日 20:13 中国新闻网　　中新社北京 3 月 1 日电 ( 记者孙自法 ) 中国地震局 1 日在官方网站上公布其完成的《智利 8.8 级地震灾害应急遥感灾害评估结果》称，根据初步掌握的地震震情、灾情资料和地震灾害损失快速评估结果，判断智利此次地震虽然震级大，但经济损失与人员伤亡将远比 2010 年海地地震小。　　预期智利 8.8 级地震将引发大量的强余震。根据初步掌握的遥感影像数据和其他资料，本次地震将造成严重灾害损失。　　智利 8.8 级强烈地震发生后，中国地震局立即启动智利地震灾害应急遥感灾害评估，包括确定工作方案、收集获取灾区遥感数据、分析和评估地震灾害损失，经过两天的工作，得到《智利 8.8 级地震灾害应急遥感灾害评估结果》。　　这份结果的内容还包括：根据美国地质勘探局 (USGS) 的智利地震烈度分布图重新绘制，本次地震在智利陆地上的地震烈度最高为Ⅷ度，且面积较大，表明本次地震的高烈度区范围较大，灾区地震破坏程度达到中等破坏。　　智利沿岸历史上曾发生多次大地震， 1973 年以来有 13 次 7 级以上地震发生。　　卫星遥感照片显示，智利此次强震灾区 ( Ⅵ度及以上地区 ) 主要位于山区和海岸地带，人口主要集中在城镇，城市房屋主要为多层砌体、框架结构房屋和 1-3 层的一般住宅房屋，大多数房屋建筑物总体表现良好，抗震性能比较好。　　中国地震局根据震前高分辨率遥感影像提供的信息，以及对灾区地震震情、灾情等的初步分析判断，采用宏观地震损失快速评估方法对智利 8.8 级地震灾害损失进行了评估，评估所依据的地震烈度区依据 USGS 所做的结果，地震易损性依据中国地震重点监视防御区确定工作所统计的结果。计算结果为死亡人数 950-4400 人，直接损失为 113 亿美元。考虑到估计模型、数据等的不确定性，预计实际死亡人数为数百至数千人，直接经济损失为 100 亿至 300 亿美元。 ( 完 ) http://news.sina.com.cn/w/2010-03-01/201317146954s.shtml; 个人分类: 学术争论|4548 次阅读|1 个评论

地震勘探原理（地震波的基本概念（2））: 热度 1 毛宁波 2009-2-21 14:04; 个人分类: 地震勘探原理国家精品课程|11930 次阅读|2 个评论

地震勘探原理（地震波的基本概念（1））: 热度 2 毛宁波 2009-2-21 12:50; 个人分类: 地震勘探原理国家精品课程|11712 次阅读|3 个评论

转发：科学家地震“前兆”研究获新进展: 杨学祥 2008-7-10 15:06; 转发：科学家地震前兆研究获新进展 2008年07月10日 13:23:49 　来源：新华网新华网华盛顿７月９日电（记者张忠霞）来自美国赖斯大学等机构的地震学家９日在新一期英国《自然》杂志上发表报告说，他们首次在野外测量到了地震发生前断层岩石内部应力的变化，并证实岩石应力变化会实时影响地震波传播速度。这也是科学家在地震前兆研究方面获得的最新进展。参与这项研究的科学家包括毕业于中国科学技术大学、现任教于赖斯大学的华人科学家钮凤林。他在接受新华社记者电话采访时说，如果后续的实地研究能够证实，在世界其他地区的断层地震活动中，也普遍存在同样的岩石物性变化，那么将来在此基础上有望开发出比较可靠的地震早期预警系统。据钮凤林介绍，地震预测一直是世界性难题，除了极少数地震伴有前震发生，可以作预报，对绝大多数地震，地震学界一直未能记录到实地的、可重复观测的震前物理和化学变化，也就是地震前兆。而他所在的勘测小组利用灵敏度极高的新型测量设备，在加利福尼亚州圣安德烈亚斯断层带首次捕捉到了这种变化。圣安德烈亚斯断层带地震活动强而且规律性比较明显，是地震学界知名的断层带之一。钮凤林和来自美国劳伦斯伯克利国家实验室和卡内基学会的科学家合作，在这个断层带的一处实验场进行深井钻探勘测，结果在一些小震发生前数小时成功探测到岩石内部发生的微小物性变化，其中一次在里氏３级地震发生前１０小时，还有一次在里氏１级地震发生前约两小时。钮凤林说，岩石力学的实验表明，受应力变化影响，岩石内部的微破裂会张开或闭合，这会导致地震波的传播速度发生微小变化。自上世纪７０年代以来，地震学家就试图测量这种变化，但一直没有获得高精度的理想结果。如今，借助尾波干涉信号等新技术，科学家终于重复测量到地震波速度的极微小变化。按《自然》杂志的说法，这是地震学科研人员长期以来一直在追求的目标。（责任编辑: 姚润萍） http://news.xinhuanet.com/newscenter/2008-07/10/content_8522991.htm; 个人分类: 灾害预测|2214 次阅读|1 个评论

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