章 靜 譚 穎 曾 薇
(中國地震臺網(wǎng)中心,北京100045)
(作者電子信箱,章靜:zhangj@seis.ac.cn)
據(jù)印尼氣象氣候和地球物理局的消息,當(dāng)?shù)貢r間2013年4月6日11時42分(北京時間2013年4月6日12時42分),印度尼西亞伊里安查亞地區(qū)發(fā)生7.0級地震,此次地震震中位于東經(jīng)138.54°、南緯3.49°,震源深度為66km,地處印度尼西亞巴布亞省省會查亞普市西南西272km 處。巴布亞省多個地方均有震感,該省首府查亞普拉的許多居民在地震發(fā)生后紛紛逃離建筑物避難。印尼國家減災(zāi)中心稱,此次地震發(fā)生在陸地,因此不會造成海嘯。
“援印尼地震監(jiān)測臺網(wǎng)”數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在此次地震過程中運(yùn)行穩(wěn)定,對地震進(jìn)行了快速、準(zhǔn)確、自動的測定。經(jīng)過國內(nèi)運(yùn)行管理監(jiān)控人員的事后分析,地震發(fā)生后約2分鐘系統(tǒng)自動產(chǎn)出較為精確的定位結(jié)果并發(fā)出報警。
由中國政府援建、中國地震臺網(wǎng)中心承擔(dān)實(shí)施的“援印尼地震監(jiān)測臺網(wǎng)”項(xiàng)目,是中國地震局與印尼氣象氣候和地球物理局簽訂的合作項(xiàng)目,旨在加強(qiáng)印度尼西亞地震監(jiān)測與海嘯預(yù)警能力。援建臺網(wǎng)包括1個國家數(shù)據(jù)中心、1 個國家備份數(shù)據(jù)中心、9 個寬帶地震臺和2個超寬帶地震臺,援建臺網(wǎng)覆蓋了印度尼西亞全境,臺站分布范圍廣,臺網(wǎng)孔徑東西跨度約4 100km,南北跨度約1 160km,臺站平均間距700km 左右(圖1)。
印尼國家數(shù)據(jù)中心配備主備冗余的兩套系統(tǒng)同時運(yùn)行,互為備份。處理系統(tǒng)采用我國“十五”區(qū)域中心臺網(wǎng)處理軟件JOPENS,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時數(shù)據(jù)接收、匯集,自動處理,人機(jī)交互分析,數(shù)據(jù)存儲,數(shù)據(jù)歸檔等功能。其中自動定位使用的是LocSAT 定位方法,采用Iasp91地球模型。
地震臺站設(shè)備包括了地震計(jì)、數(shù)據(jù)采集器、太陽能供電系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng),部分臺站配備單臺數(shù)據(jù)接收和處理系統(tǒng)。此外,援建臺網(wǎng)中還安裝10套強(qiáng)震動地震計(jì),與寬帶、超寬帶臺站共用站址及相關(guān)設(shè)備。
圖1 援建臺站分布圖
2009年年底,臺網(wǎng)中心完成了全部援建臺站及數(shù)據(jù)中心的安裝,系統(tǒng)正式投入運(yùn)轉(zhuǎn)。援建臺網(wǎng)作為印尼國家海嘯預(yù)警中心的一部分,地震數(shù)據(jù)全部通過衛(wèi)星實(shí)時傳輸至位于雅加達(dá)的印尼國家海嘯預(yù)警中心,實(shí)現(xiàn)了印度尼西亞境內(nèi)及周邊地區(qū)大、中地震的監(jiān)測,有效地提升了印尼地區(qū)的大震速報能力,為印度尼西亞海嘯預(yù)警系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。同時,隨著觀測資料實(shí)時傳送到北京,進(jìn)一步改善了我國對全球,特別是印度洋地區(qū)地震的監(jiān)測能力。
我們結(jié)合印尼方的工作模式和速報流程,將援建系統(tǒng)與印尼國家海嘯預(yù)警系統(tǒng)(InaTEWS)集成開發(fā)、有效整合,共匯集了包括援建臺站、印尼自建地震臺站和周邊國際臺站在內(nèi)的211個臺站數(shù)據(jù)。經(jīng)過中國地震臺網(wǎng)中心與印尼氣象氣候和地球物理局雙方人員的長期密切合作,通過不斷加強(qiáng)臺站運(yùn)行維護(hù),不斷調(diào)試完善軟件自動定位功能,目前能夠?qū)崿F(xiàn)在2分鐘對印尼境內(nèi)及周邊一些區(qū)域的強(qiáng)震自動產(chǎn)出首次定位結(jié)果并發(fā)出強(qiáng)震警報,3~4 分鐘左右完成較準(zhǔn)確的自動定位,對于印尼地區(qū)6 級以上地震,自動定位可在5分鐘內(nèi)產(chǎn)出較準(zhǔn)確的結(jié)果,為其海嘯預(yù)警提供了有效保障。
中方援建的臺站在此次地震中體現(xiàn)了良好的儀器性能,其中最近的臺站距離震中約400多千米,記錄到的地震波形數(shù)據(jù)清晰可靠(見圖2)。地震發(fā)生后約半分鐘,援建臺網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成首次自動定位并發(fā)出強(qiáng)震警報,隨后根據(jù)陸續(xù)接收到的數(shù)據(jù)對定位結(jié)果進(jìn)行不斷修正,在震后2分鐘左右產(chǎn)出較精確的自動定位結(jié)果(見圖3,表1),自動測定震級為mb7.0 級,震中位于南緯3.532°,東經(jīng)138.499°,震源深度40km。
“援印尼地震監(jiān)測臺網(wǎng)”作為印尼國家海嘯預(yù)警中心的一部分,地震參數(shù)的測定既應(yīng)快速,又應(yīng)準(zhǔn)確。我們同樣將援建系統(tǒng)的自動結(jié)果和USGS 公布的結(jié)果進(jìn)行了比對分析(見表1)。進(jìn)而我們根據(jù)震中位置的偏差公式計(jì)算出兩者的震中偏差為3.46km。
由此可見,援建臺網(wǎng)的自動定位結(jié)果較為精確,二者之間的定位差異可能是由于參與定位的臺站不一致以及使用的定位方法和地殼速度模型不同造成的[1,2]。而援建臺網(wǎng)給出的震級為7.0,與USGS的震級表示有所不同。
圖2 援建臺站記錄到的地震波形數(shù)據(jù)
圖3 援建系統(tǒng)自動定位結(jié)果
表1 定位結(jié)果比對
盡管USGS 所使用的全球臺網(wǎng)在布局等方面優(yōu)于“援印尼地震監(jiān)測臺網(wǎng)”,但通過比對分析表明,援建臺網(wǎng)的自動定位結(jié)果(含震級、地點(diǎn)、時間)與USGS公布結(jié)果基本一致,援建臺網(wǎng)對此次印尼地震的自動定位快速、準(zhǔn)確。今后,“援印尼地震監(jiān)測臺網(wǎng)”還將在印尼的大震速報和海嘯預(yù)警工作中發(fā)揮其重要作用。
[1]張蕙,梁向軍,董春麗,等.山西數(shù)字地震臺網(wǎng)地震自動定位系統(tǒng)運(yùn)行分析.山西地震,2011,156(2):12-6
[2]王平,狄秀玲,李少睿,等.用爆破事件檢驗(yàn)區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)常規(guī)地震定位方法的定位精度.地震地磁觀測與研究,2006,27(3):25-28