【技术创新】NASA研究成果提高对洛杉矶地震风险的认识
来源: http://www.terradaily.com/reports/NASA_Study_Improves_Understanding_of_LA_Quake_Risks_999.html
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2016-01-07

2015年10月22日

加州拉哈布拉市地震地点。

红点显示表明2008年的5.1级主震、4.1级余震和5.4级加州奇诺市地震。

改变位置的余震由绿点表示。模式产生的断层线显示为棕色,较重的红棕线指示为断层的底部,用斜体字进行标记。

图片提供:美国国家航空航天局(NASA)/加州理工学院(Caltech)喷气推进实验室(JPL)

一个美国航空航天局(NASA)牵头的分析研究表明2014年发生在大洛杉矶地区的5.1级中级地震导致包括洛杉矶盆地北部及橙县北部的广泛地区地壳变形。从这次地震观测到的浅层地面移动可能反映更深断层累积并保持锁定的张力,将可能在未来发生地震。

由加州帕萨迪达市NASA喷气推进实验室(JPL)地球物理学家Andrea.Donnellan牵头的NASA和大学研究人员团队,使用GPS和NASA航空雷达数据,对2014年3月28日发生,地震中心位于加州拉哈布拉市(La.Habra)的地震导致的地壳地表形变进行了测量。

广泛地区感觉到此次地震,涉及橙县、洛杉矶、文图拉、里弗赛德、圣贝纳迪诺、克恩和圣地亚哥县。虽然地震规模属于中等,但是由于地震发生的深度(3.6英里,或5.85公里)和位置处于人口高密度地区,造成了超过1200万美元损失。大部分损失集中在以震中为原点3.7英里半径(6公里)范围内,大量损失位于主要断裂层以南地区。

Donnellan团队发现地震引起广泛地区地壳变形,大部分发生在主要断裂带的南部地区,与观测到的损害情况保持一致。他们测量到地壳向北水平移动3.1英寸(80毫米),大约向上移动0.2到0.4英寸(5到10毫米)。

他们也发现这次发生于拉哈布拉市的地震所产生的地表形变要比预期的5.1级主震大。地震本身造成了82%的地壳移动,剩下的18%移动在抗震作用下发生,地面并没有产生震动。抗震作用产生的地壳移动超过预期。这一团队的研究结果显示,在洛杉矶附近产生的中级地震能够产生地表形变以及损毁远离震中的供水管道。

此研究团队使用计算机模型解释观测到的地表形变的形态,发现对观察到地面形变最好的解释是沿着橙县北部的西土狼山,橙县、洛杉矶、和圣贝纳迪诺县边界的奇诺岗,以及圣盖博谷地一带的活动隐伏断层样带浅层运动造成。

此团队对圣盖博谷和奇诺冈地区模型结果展示了在一个复杂地质区域内一系列尚未全部完成的对活动断层测量制图的部分内容。很可能,这些断层的更深部分保持锁定并能导致后续地震的发生。

Donnellan指出,这个地区的地震断层是一个断层系统的一部分,他们能在一个地震中同时移动并引起可测量的地表形变,甚至在发生中级地震的时候。在洛杉矶北部地区,这个断层系统造成地壳不断紧缩。

跨越洛杉矶地区的板块运动是分布在一个横向和纵向移动断层的错综复杂网络,最终释放出累积的张力,产生地震,如:1994年北岭6.7级破坏性地震。

Donnellan还提到,未来地震释放这些断层中的累积张力可能发生在这些断层机构中的一个或多个断层上,此现象有可能没有反映到地表上。由于判定这个系统中许多活跃的断层往往是非常困难的,所以识别特定断层结构最有可能成为承担未来地震判定的主要因素。

通过结合国家科学基金会的板块边界观测站提供的震前和震后连续GPS数据、JPL无人飞行器合成孔径雷达(UAVSAR)提供的NASA航空雷达数据对地震地面位移进行测量。

UAVSAR是一个安装在加利福尼亚爱德华兹NASA阿姆斯特朗飞行研究中心C-20A.科学研究飞机下方的L波段干涉合成孔径雷达(SAR)仪器。它在飞行时监测地表微小变化(小于厘米级)。自2009年以来,大约每6个月,NASA使用UAVSAR监测横跨洛杉矶地区的地表形变问题。

此论文联合作者加州尔湾大学的Lisa.Grant.Ludwig指出,团队的研究分析被决策人员和政府机构用来提高洛杉矶地区地震风险评估,这对于灾害规划至关重要。

Donnellan又提到,此项研究建立在由NASA牵头的20余年研究基础上,开发了使用卫星数据、航空数据和先进计算机模型更好测量和监测大地移动的新方法。它同时提供一个利用这些技术确定地震断层移动的途径,精确测量地震中地表形变程度,并使用这些测量结果来估测潜在未来地震现象。

原文题目:NASA.Study.Improves.Understanding.of.LA.Quake.Risks

资料来源:http://www.terradaily.com/reports/NASA_Study_Improves_Understanding_of_LA_Quake_Risks_999.html

 

(王化编译,殷永元审核)