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前震

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前震Foreshock)是指在一个地震序列中,发生在主震之前的地震[1]。前震可以发生在主震前几分钟、几天甚至数年。例如,2002年苏门答腊地震英语2002 Sumatra earthquake被认为是2004年印度洋大地震的前震,两者之间时间相隔超过2年[2]。前震及前震序列的判定研究时至今日仍是世界上地震预报中的难题,迄今为止仍然没有找到在主震前就能判断前震或前震序列的方法,甚至对前震及前震序列的具体定义也各不相同[3]。但值得注意的是,即使地震规模很大,也并不一定会发生前震[4]

分类及定义[编辑]

前震分为直接前震和广义前震两种。广义前震和直接前震的特征与识别及其在强震中短期预测方面的应用研究,一直是国际测震学方法中短临预测研究的主攻目标。在日常地震跟踪分析中,对其是否为广义前震或直接前震作出判断。如果能在强震发生前,对广义和直接前震做出早期判断和识别,则可将难度较高的地震三要素(时间、空间和强度)预测基本转化为单个要素的预测[註 1],尤其是直接前震的判断对于短临预测更为重要和关键[5]

直接前震[编辑]

事实上,直接前震的定义时至今日仍有争议,每位学者对前震及前震序列的具体定义各不相同[3]。如1979年,Jones和Molnar认为,前40天中发生距离主震100千米内的4.0级以上的地震为前震[6]。1985年,陆远忠对前震曾做出过这样的描述:“序列中主震前发生的地震叫做前震,主震后发生的地震为余震。前震一般在主震前几分钟或几天发生。前震、主震和余震均处于主震震源区内,是震源区同一失稳过程的结果”。而梅世荣和冯德益于1993年,将前震的定义为:“前震是指主震前发生在震源区内,与主震有关的一些地震。前40天中发生在距离主震100km内的地震被认为是有意义的前震,或称为直接前震”。中国地球物理学家陈运泰等人于2000年在专门论述破裂起始现象时指出:“瞬时前震,指的是在较大地震发生之前非常短的时间内[註 2]发生的、距离较大地震很近的小地震”。上述定义主要针对的是直接前震。不过,根据这些前震的定义,基本将直接前震限定在强震孕育区内或边缘,与未来强震的孕育区关系密切。显然,这些前震的发生部位与一般同等量级地震的介质性质和应力背景有所不同。而王林瑛等人于2005年发表论文认为,将直接前震定义在主震前30天和50千米范围内比较符合客观实际[5]。甚至中国地震局地震预测研究所的周少辉和中国地震台网中心的蒋海昆于2016年认为,直接前震主要集中分布在距离主震10-75千米范围内,但其时间分布形势复杂,大多数仅发生在主震前1-2天[7]

广义前震[编辑]

而广义前震,则是在直接前震定义上的拓延。陆远忠等人于1985年对广义前震同时做出过这样的论述:“广义前震是发生在一个地震序列之前较长时间[註 3],较远距离[註 4],与该序列孕育有关的单个地震,或地震群[註 5]以及它们的组合”。广义前震的定义在时间上做出了较为明确的界定,在空间上限定的也比较宽松和笼统,这对于进一步给出前震较为客观的定量判定标志是有益的[5]。而针对某个地震带而言,其广义前震的定义也略有不同。如2006年,杨立明和刘小凤在研究祁连山地震带地震短期综合预报方案中指出,在青藏高原东北缘地区中强以上地震前,常发生Ms3.6-4.5级的地震事件,将其称之为广义前震[6]

地震预测[编辑]

由前震活动预报主震是很早之前就被人们注意到的一种现象。但从实用预报地震的观点来看,还有许多仍需解决的问题。这其中最大的问题,就是在主震发生之前如何识别前震活动。然而很遗憾,使之进入也没有确立有效的识别方法。因此,现在用定论的手法由前震活动预测主震可以说是相当困难的,更现实的做法是通过计算,得出某个地震活动发生后发生主震的概率有多大。但不可忽略的一点是,有前震现象的地震分布有很大的区域性。如日本地震学家吉田(Yoshida)于1990年结合数据得出结论,从1961-1988年在日本附近发生的5.0级及以上的地震中,平均有37%的地震有前震现象。这其中还包括前震较多的伊豆地区[註 6]。如果除去伊豆地区和九州地方,则只有26%的地震有前震现象,这对于通过前震预测主震带来了更多的不便[8]

著名例子[编辑]

前震发生时间[註 7] 前震震級 国家 地点 主震发生时间 主震震源深度 主震震級 參見 死亡人數 海嘯 参考来源
1960年5月21日-22日(1日以内) Mw 8.1/7.1/7.8(3次) 智利 智利 瓦尔迪维亚 1960年5月22日 35 km Mw 9.4-9.6 1960年康塞普西翁地震英语1960 Concepción earthquakes
1960年智利大地震
1,000-7,000 [9][10]
2002年11月2日(2年) M 7.3 印度尼西亚 印尼 蘇門答臘西北外海 2004年12月26日 30 km Mw 9.1 2002年苏门答腊地震英语2002 Sumatra earthquake
2004年印度洋大地震
283,106 [2]
2010年4月14日(2小时) Ms 4.7 中华人民共和国 中华人民共和国 青海省玉树县 2010年4月14日 14 km Ms 7.1 2010年玉树地震 2,698 [11]
2011年3月9日(2日) Mj 7.3 日本 日本 宮城縣外海 2011年3月11日 24 km Mw 9.0-9.1 2011年东北地方太平洋近海地震 15,893 [12]
2016年4月14日(1日) Mj 6.5 日本 日本 熊本縣熊本市 2016年4月15日 12 km Mw 7.3 2016年熊本地震 57 [註 8] [14]
2016年4月16日(11分钟) Mb 4.8 厄瓜多尔 厄瓜多尔 穆伊斯內南 2016年4月16日 19.2 km Mw 7.8 2016年厄瓜多地震 659 [15]
2017年4月22-23日(2日以内) Mw 6.0/5.0/5.6(3次) 智利 智利 瓦爾帕萊索大區近海 2017年4月24日 24.8 km Mw 6.9 2017年瓦尔帕莱索地震西班牙语Terremoto de Valparaíso de 2017 0 [16][17][18]

注释[编辑]

  1. ^ 如时间年尺度或月尺度。
  2. ^ 一般为一天内或几天内。
  3. ^ 几个月、几年甚至更长。
  4. ^ 距离震源数十千米甚至数百千米。
  5. ^ 即前兆地震和前兆震群。
  6. ^ 根据吉田的数据,伊豆地区中有67%的地震伴随有前震。
  7. ^ 括号内是距离主震发生的时间差。
  8. ^ 日本气象厅有明八代海发布了海啸注意报,但未观测到海啸[13]

相关链接[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 《地质大辞典·普通地质、构造地质分册(上册)》 (M) 1. 北京: 地质出版社. 2005: 204. ISBN 7-116-05867-2. 
  2. ^ 2.0 2.1 Vallée, M. Rupture Properties of the Giant Sumatra Earthquake Imaged by Empirical Green’s Function Analysis (PDF). Bulletin of the Seismological Society of America. 2007, 97 (1A): S103–S114 [2010-10-29]. Bibcode:2007BuSSA..97S.103V. doi:10.1785/0120050616 (英语). 
  3. ^ 3.0 3.1 林邦慧; 李大鹏. 前震和前震序列的研究. 《地震学报》. 1994, A00: 24–38 [2017-10-28]. 
  4. ^ Kayal, J.R. Microearthquake seismology and seismotectonics of South Asia. Springer. 2008: 15 [2017-10-28]. ISBN 978-1-4020-8179-8 (英语). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 王林瑛; 陈佩燕; 吴忠良; 白彤霞. 前震特征及其识别研究 (PDF). 《地震学报》. 2005, 2: 171–177 [2017-10-28]. 
  6. ^ 6.0 6.1 李培; 秦四清; 薛雷; 吴晓娲; 杨百存; 张珂. 前震事件判识方法. 《地球物理学进展》. 2016, 4 [2017-10-28]. 
  7. ^ 周少辉; 蒋海昆. 前震研究进展综述. 《地震》. 2016, 3: 1–13 [2017-10-28]. 
  8. ^ 王明臻. 用前震预报主震的经验. 《防灾博览》. 1992, 12 [2017-10-28]. 
  9. ^ Barrientos S.E.  ; Ward S.N. The 1960 Chile earthquake: inversion for slip distribution from surface deformation (PDF). Geophysical Journal International. 1990, 103 (3): 589–598 [2017-10-28]. doi:10.1111/j.1365-246X.1990.tb05673.x (英语). 
  10. ^ Kenji Satake; Brian Atwater, Long-Term Perspectives on Giant Earthquakes and Tsunamis at Subduction Zones (PDF), Annual Review of Earth and Planetary Sciences (Annual Reviews), 2007, 35: 355 [2017-10-28], doi:10.1146/annurev.earth.35.031306.140302 (英语) 
  11. ^ 马辉青; 马建新; 姚家骏; 陈玉华. 2010年玉树地震M_S4.7前震特征研究. 《地震研究》. 2014, S1: 16–21 [2017-10-28]. 
  12. ^ Earthquake and Tsunami near Sendai, Japan. the Earth Observatory. 2011-03-11 [2011-03-14] (英语). 
  13. ^ 平成28年4月16日の熊本県熊本地方の地震で発表した津波注意報について. 気象庁. [2017-10-28] (日语). 
  14. ^ 平成28年4月14日21時26分頃の熊本県熊本地方の地震について [About the earthquake in the Kumamoto area of Kumamoto Prefecture, around 21:26, April 14, 2016]. 気象庁. 2016-04-14 [2017-10-28] (日语). 
  15. ^ M4.8 - 21km N of Pedernales, Ecuador. United States Geological Survey. April 17, 2016 [2017-10-28]. (原始内容存档于2016-04-18) (英语). 
  16. ^ M 6.0 - OFFSHORE VALPARAISO, CHILE - 2017-04-23 02:36:07 UTC. 欧洲地中海地震中心英语European-Mediterranean Seismological Centre. 2017-04-23 [2017-10-28] (英语). 
  17. ^ M 5.0 - OFFSHORE VALPARAISO, CHILE - 2017-04-23 02:43:18 UTC. 欧洲地中海地震中心英语European-Mediterranean Seismological Centre. 2017-04-23 [2017-10-28] (英语). 
  18. ^ M 5.6 - 48km W of Valparaiso, Chile. United States Geological Survey. 2017-04-23 [2017-10-28] (英语).