分析地震监测系统在我国海啸预警业务中的运用论文_张铧方

分析地震监测系统在我国海啸预警业务中的运用论文_张铧方

广西壮族自治区地震局灵山地震台

摘要:随着社会经济的不断发展和进步,现如今地震监测系统在我国海啸预警业务中的应用变得越来越广泛,且整体的应用效果也非常理想。本文主要以国家海洋局海啸预警中心目前的业务化运行地震监测系统为对象,首先简单的分析了系统的结构与相关模块的主要功能,最后计算了该系统在南中海地区的理论监测能力,并对整体的业务运用状况进行统计,希望能够为企业工作带来帮助。

关键词:地震监测;海啸预警;地震参数

前言

随着21世纪的到来,如今全球地震海啸变得越来越活跃,且海啸事件的发生几率也变得越来越频繁。由于我国周边海域与海南地区位于环太平洋的地震带边缘,因此也面临着越洋海啸与区域海啸的两方面影响,当然,所面对的威胁也是非常大的。可以看到,我国海啸预警业务的起步时间与国外相比是非常落后的,即上世纪加入太平洋海啸预警系统协调组之后,我国任何研究所需的海啸地震参数便都是从国内外的地震监测机构来获取,无形之中也延长了海啸预警的发布时间。在2012年时,中央机构委员会正式批准成立国家海洋局海啸预警中心,目的是为了提高我国的海啸预警业务质量,从而提升抗灾防灾的能力,当然也为了及时获取相关信息,从而保证预警通知的及时发布。随着地震监测系统的稳定运行,这也让我国拥有了独立的海底地震监测能力,且还能实现实时监测,从而保证工作的稳定开展。

1、地震监测系统的组成

1.1数据获取子系统

地震数据是指工作人员进行地震定位或计算震源时的关键因素,所以数据获取子系统也是整个地震监测系统中的最不能缺少的一部分。在2014年时,国家海洋局曾牵头建设并完成了25个宽频地震台,并主要运用到地震海啸预警工作中,这也很大程度的提升了地震监测系统的工作能力【1】。但是,因为受到地震台地理位置的影响,即在使用中如果相关人员师从南至北并呈直线分布,且只利用这些台站来进行地震定位,那么定位结果必然会出现较大偏差,导致无法满足实际工作的需要。因此工作人员要想解决这一问题,其就必须要收集大量的地震数据,也只有这样才能更准确的进行定位,然后通过SeedLink协议来实时获取美国地震学联合研究会与欧洲GEOFON台网的共享地震数据。经过数据的融合,如今数据子系统已经包含有全球共享地震台数据等600多个地震台数据。

1.2地震定位子系统

该地震地位子系统可以快速的获取地震位置,且数据非常准确。地震快速定位子系统是由Antelope与Seiscomp3这两套地震监测系统来组成的,且这两个系统也是当前国际上影响力较强的监测系统,其不仅能实时显示地震数据,而且还能实现地震处理、数据保存与管理等功能。但是,在实际的工作过程中,上述两种系统的运用方式与定位计算算法是有很大区别的,即两者的同时运行可以起到互相参考的作用,并以此来保证监测业务的正常运行。有相关调查数据显示,我国近海、马来西亚等地区发生地震的监测延长为1 min内,而其它地区的地震频监测延长则可达到100 s以内。

1.3震源机制解子系统

影响海啸数值预报准确性的最大因素是受强震的震源机制解子系统影响。通过调查发现,在传统的海啸预警工作中,因为无法及时获取到震源机制解,从而导致预测解结果无论从准确性或时效性来看都存在一定偏差,这也直接影响了后续工作的开展【2】。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下,震源机制解子系统主要是利用地震波形数据与W-Phase方法来计算震源机制的,在这样的状态下,工作人员可以在10~20 min内快速获取到震源机制解,并为海啸预警提供准确的定量预报结果,这样的做法还能很大程度的降低对国外地震监测机构的依赖。

2、地震监测系统的运行状况统计

2.1监测情况统计

针对有关部门发布的海啸信息发布延时统计进行分析发现,在37次地震事件中,大约有7次事件的监测延时处于3 min内,即主要分布在太平洋东海岸、台湾等台站比较密集的地区。而有大约23次事件的监测延时在3~5 min之内,这些地区主要有美洲中部南部、菲律宾海沟等地;而剩余6次事件的监测延时则在5 min以上,这些地区主要有大西洋、新几内亚等台站比较稀疏的地区,该数据结果与计算的地震监测能力也大致相同。其次,在这37次地震事件中的第一份海峡信息发布延时为11.5 min,这与去年的数据相比已经有了非常大的提升,而少部分海啸信息发布时间较长是因为受到震级影响,因此从这里可以看出,地震海啸系统在提升海啸信息发布效率方面有着非常大的作用与价值【3】。尽管我国与国际机构发布的时效性还存在一定差距,但这些差距覆盖的范围却非常广泛,即包括有模型效率、发布流程等多方面。通过与哈佛大学全球震源机制解项目所得震级关系进行对比发现,两者耗时间的偏差在0.2-0.4之间,平均偏差大约为0.22左右,这也预示着我国与先进水平的差距在不断缩小。

2.2案例分析

在2016年12月9日,新西兰南岛东岸远海海域发生了强震,其中SeisComp3地震监测系统在地震发生之后的5 min内给出了定位结果,因为Antelope地震监测系统需要服务的内容较多,因此是在8 min内才给出地位结果的。工作人员因为考虑到地震发生后这一段时间的台站数目较少,所以会存在地位结果不准确问题,因此相关人员便选择了8 min给出的定位结果,并以此当做海啸信息的地震参数。在此次地震事件中,第一期海啸信息发布延长为11 min,尽管发布延时过长,但所获取到的地震参数准确度还是非常高的,且整体的精度也非常理想,无形之中 也为预报人员提供了准确发布海啸信息的良好基础【4】。

3、结论

综上所述,随着海啸预警地震监测系统的建立,这不仅改变了传统受地震参数获取时效性方面的约束,同时也为海啸业务提供了关键的科技支撑与相关的数据保障,从而促进海啸预警预报工作的稳定开展。从上述分析中可以看到,我国不但实现了以全球地震触发报警为基础的标准业务流程,而且也很大程度的提高了我国海啸预警工作的准确性,从而降低与国际先进预警机构之间的差距。其次,地震监测系统也直接提高了我国海啸预警预报的能力,并增强了我国预警业务的国际影响力,这也预示着我国海啸预警业务的新阶段。

参考文献:

[1] 徐志国,梁姗姗,邹立晔,等.SeisComP3地震监测软件系统及其在海啸预警系统建设中的应用[J].科技导报,2017,35(07):88-92.

[2] 王培涛,于福江,赵联大,等.温州瓯江口浅滩地区越洋海啸影响评估计算[J].海洋预报,2016,30(04):18-26.

[3] 王培涛,赵联大,侯京明,等.中国的海啸灾害危险性及海啸预警系统——解读2011年太平洋海啸演习[J].海洋预报,2016,29(05):9-16.

[4] 张鑫,毛献忠.马尼拉海沟潜在地震海啸对我国华南沿海危险性研究[J].海洋预报,2017,34(02):43-50.

作者简介:姓名:张铧方,籍贯:广西灵山,在读研究生,单位:广西壮族自治区地震局灵山地震台,目前职称:助理工程师,学校:防灾科技学院地下水科学与工程专业本科毕业,研究方向:测震(地震监测业务)

论文作者:张铧方

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/6/3

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