甘肃及邻区基于地震预警参数τc和Pd的震级快速计算模型研究

柴文锐; 郭晓; 张璇; 杜建清; 张磊; 张卫东; 蒲举

doi:10.20000/j.1000-0844.20230627001

地震工程学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (03) : 703 -713. DOI: 10.20000/j.1000-0844.20230627001

甘肃及邻区基于地震预警参数τ_c和P_d的震级快速计算模型研究

柴文锐, 郭晓, 张璇, 杜建清, 张磊, 张卫东, 蒲举

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摘要

地震预警作为目前能够有效减轻地震灾害的手段之一，可以在破坏性地震动来临之前提供几秒至几十秒的预警时间，提醒预警区域采取紧急处置措施以减轻人员伤亡和财产损失。地震预警是一个复杂的系统，其中利用地震参数快速、准确地进行实时震级估算是其有效发挥减灾作用的关键。文章基于2012—2020年发生在甘肃省及邻区的190个地震共821条记录（3.1≤M≤6.6）,计算分析在P波1～10 s时间窗长度内，两种地震预警参数（卓越周期τ_c和位移幅值P_d）分别在垂直向、水平向和三分向均值测项三种不同条件下与峰值参数PGV、PGD的相关性，拟合相应的预警震级快速计算模型，并将估算震级M_E与实际震级M_C进行比较。结果表明：时间窗长度的改变对结果有一定的影响，而测项改变造成的差别较小。此外，在拟合度、预测残差均值和标准差，以及残差分布等预测效果方面，采用参数P_d的模型性能优于参数τ_c。考虑到参数和震级的实时计算以及预警信息发布的时效性要求，推荐在该地区应用垂直向记录P波到时3 s后的参数P_d来进行地震预警震级实时快速计算。