华人学者引入新概念代替地震最大震级
8月11日至15日,第八届国际统计地震学研讨会在北京大学举行。数十位国内外知名学者参加了研讨会。
会议期间,美国全球调频台的荣玉福博士作了题为“亚活动区地震震级极限”的报告,介绍了地震震级的新术语——Mp(T)及其测定方法。
荣玉福博士早年在北京大学地球物理系学习,获得学士和硕士学位,后在加州大学洛杉矶分校获得博士学位。他一直致力于全球地震灾害和风险建模及灾害预防的研究。近年来,随着大地震持续超过地震学家预期的最大震级,她开始研究地震的最大震级。2012年,她与加州大学洛杉矶分校教授和著名地球物理学家大卫·d·杰克逊一起,提出用最大震级取代传统的最大震级概念。
容博士说,地震学家们提出了一些推断未来地震最大震级的方法,如核查历史地震记录中记录的地震最大震级,根据已知断层的长度进行估计,根据俯冲带的俯冲速度和海洋岩石圈的年龄进行估计。然而,近年来的大地震证明,以前提出的方法是有缺陷的,会低估最大震级,因为与地球的年龄相比,人类地震的历史记录太短,没有足够的大地震数据。例如,2011年的日本地震和2004年的印度尼西亚地震都是9级地震。然而,科学家以前认为这两个地区的地震不会超过8.5级。
容博士和其他人认为地震最大震级的说法有问题。仅仅根据现有的数据,基本上不可能确定未来最大地震的发生程度。即使通过计算得出结论,现有数据也不能用来验证其真实性。因此,她和大卫·杰克逊引入了Mp(T)作为一个新概念,即一个地区在未来一段时间T内发生地震时可能达到的最大震级,从而对地震的最大震级设置了一个时间限制,并估计了地震最大震级的分布,而不是寻求绝对数字。关于震级的计算,容博士解释说,可以考虑两个方面:一是用震级和频度分布来确定大地震的震级和频度,用中小地震的频度来确定;第二,利用板块运动积累的能量作为额外的限制。
早在20世纪30年代和40年代,科学家就发现了震级和地震频率之间的经典关系,但这种关系不适用于大地震。容博士等人采用了著名统计地震学家阎卡根改进和提出的关系式:锥形古腾堡-里克特(TGR)关系式,该关系式通过地震历史记录提供的统计依据和板块运动模型提供的物理依据来估计各俯冲带的TGR关系参数,避免了以往常用方法的缺陷,适用于*等非俯冲带地区。
由于世界上90%的地震发生在环太平洋地震带,容博士等人首先计算了未来太平洋各俯冲带可能发生的最大地震,然后对美国西北太平洋卡斯卡迪亚俯冲带进行了深入研究。在过去的100年里,这个俯冲带没有发生大地震。许多地震学家也相信,在此俯冲带之前不会发生大地震。但是后来日本的孤儿海啸被证实是由俯冲带地震引起的。还有很多证据表明,在过去的一万年里,这个地区发生了几十次8-9级的地震。容等将现代地震资料与古代地震资料相结合,有效地解决了俯冲带的最大震级问题。
地震最大震级的估算是地震风险评估的重要环节,容博士和教授的研究为更科学、准确地估算地震灾害和风险做出了重要贡献。杰克逊教授说,目前的研究是通过深入研究俯冲带板块运动的地震数据来估计某一地区在一段时间内最大地震的潜在影响,从而影响社会其他部门的合作,为潜在的“最大”地震做准备。中国科技大学的陈晓飞教授也表示,防震减灾救灾是一项全面系统的工程,需要全社会共同面对。科学技术为我们采取适当有效的措施提供了科学指导。此外,其他部门、企业和社会组织也应参与进来,以尽量减少地震灾害发生时的灾害和财产损失。
荣玉福博士的研究是在全球调频台进行的。FM Global是一家独特的保险公司,专注于基于损害预防工程技术的风险管理。自近两个世纪前成立以来,FM Global始终坚持“先预防后损害比事后补救更重要”的理念。FM Global拥有数十名世界知名的科学家和1800多名财产损失预防工程师,容博士也是其中之一。他们开创性的科学研究和实验是公司在工程专业知识方面的驱动力,也是公司理解和减少客户损失的关键因素。
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