基于区域地球物理数据的运动学地震源反演和海啸奔涌预测

摘要 仅依赖强震数据进行的快速近震源地震源建模受到仪器偏移和震级饱和的限制，这对后续的海啸预测产生不利影响。通过对高频GPS和强震数据的最佳组合估计的地震地理位移和速度波形可以克服这些限制。通过海底压力传感器和配备GPS的浮标补充陆基数据，可以进一步改善地震源的图像以及对海啸范围、淹没和奔涌的预测。我们展示了通过对2011年日本东北地区Mw 9.0地震的异质数据集的回顾性实时分析获得的运动学源模型。我们的模型与俯冲带的概念模型一致，表现出深度依赖性行为，通过滑移率函数的频域分析进行量化。当纳入离岸数据时，发现应力下降分布与余震位置和机制类型显著相关。然后将运动学模型参数用作完全非线性海啸传播分析的初始条件。值得注意的是，我们包括了陡坡底质特征的水平扩散。与事件后陆上调查测量的比较表明，海啸的淹没和奔涌预测相当准确，仅受限于可用地形和海底地形的分辨率。我们得出结论，能够在地震发生后的几分钟内为生命损失和重要基础设施损坏最容易受到影响的近震沿海地区生成可靠而快速的运动学源模型和海啸预测，不论地震震级。