《基于高频GPS位移时序的芦山地震特性分析》这篇论文主要研究了利用GPS定位系统对芦山地震进行分析的科学方法和技术。GPS(全球定位系统)在地震学中的应用已经成为获取高精度地壳运动数据的重要手段,尤其是在地震发生后的实时监测和灾后评估中。
文章中提到的高频GPS位移时序数据可以揭示地震的多个关键特性。例如,通过分析地震发生前后GPS站点的水平运动轨迹,可以看到地震引起的地表运动轨迹,红色圆圈代表震前位置,红色正方形标记最大振幅位置,黑色三角形则表示震后的稳定位置。这种运动轨迹的变化有助于科学家理解地震的能量释放过程和地壳的应力变化。
论文的3.1部分讨论了水平位移峰值的衰减特性。通过对选取的20个GPS测站的水平位移数据进行计算,发现距离震中最近的QLAI、SCTQ和YAAN站点的水平位移峰值在50毫米左右,而其他站点的位移峰值在18到27毫米之间。这种位移衰减规律是地震区划和安全评估的重要依据,因为它反映了地震动场的分布规律。
Crowell等人在2009年的研究中总结出最大地面位移(PGD)与震中距(r)的关系,即PGD大致与r成比例衰减。本论文采用同样方法,基于20个测站的水平位移峰值(PHD)和震中距,拟合出衰减曲线,结果表明PHD与r的衰减关系符合Gutenberg的经验回归公式,为反演面波震级提供了理论支持。
3.2部分涉及震级的反演。2013年,武汉大学的研究人员方荣新等人利用高频GPS数据对三次强震进行了研究,包括2010年的EI Mayor-Cucapah 7.2级、2011年的Tohoku-oki 9.0级和2010年的Maule 8.8级地震。他们依据Gutenberg在1945年提出的震级经验公式,探索了如何从GPS数据中反演出地震的震级。
这篇论文深入探讨了GPS技术在地震特性分析中的应用,尤其是其在测量地震水平位移、揭示地震动力学过程和反演震级方面的潜力。这些研究对于地震预测、灾害风险评估以及地震工程学有着重要的实践意义。