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2023年2月6日土耳其M7.8双震GNSS快速响应分析

发布时间:2023-02-09

根据中国地震台网正式测定,北京时间2023年2月6日9时17分(当地时间4时17分),在土耳其(北纬37.15度,东经36.95度)发生7.8级地震,震源深度20千米。截止到2023年2月9日,地震已造成土耳其14014人遇难,超过4万人受伤,叙利亚方面已有超2992人遇难,超5135人受伤。这是土耳其过去100年来发生的第二大地震,本次地震发生在东安纳托利亚断层的南部分支,系马拉蒂亚和哈塔伊之间的断层断裂导致的。


   地震发生后,湖北省地震局大地测量与形变研究室林牧、刘刚等迅速获取到土耳其国内GNSS观测网络中位于震中附近300公里范围内20个测站的高频(1Hz)GNSS观测数据(图1)。采用固定模糊度的精密单点定位算法(PPP-AR)解算出震时位移时间序列(图2),提取了两次地震对各测站造成的永久形变(表1,精度约为1cm),并利用广播星历在观测历元间差分获得了震时速度时间序列(图3)。

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图1 高频GNSS站点分布及同震形变

(红色:Mw7.8,蓝色:Mw7.5)

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图2 高频GNSS记录的震时位移时间序列(左:Mw7.8地震,右:Mw7.5地震)

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图3 高频GNSS震时速度时间序列 (Mw7.8)

位移时间序列结果显示,GNSS站点先后捕获到了两次地震造成的三维位置变化(部分站点数据因地震中断),波形持续时间长达~80 s。其中,Mw7.8级地震中ONIY站记录的东西向与南北向最大振幅分别约0.7 m、0.75m,地震造成ANTE站东西向约0.2m、南北向约0.3m的永久位移。在速度时间序列方面,ONIY站东西向与南北向测速的最大振幅分别为0.3m/s、0.7m/s。由时间序列提取的永久变形场显示出两次大震具有明显的左旋走滑特征,记录到的Mw7.8与Mw7.5最大同震变形水平分量分别达0.38 m、0.29 m。

   根据水平峰值地动位移(PGD)与矩震级的经验公式,可得各站矩震级,平均后两次地震的矩震级分别为Mw7.8、Mw7.4(表2),与USGS经远场体波确定的矩震级Mw7.8、Mw7.5较一致。本次高频GNSS对土耳其7.8级双地震的快速响应,是该观测技术应用于强震一次很好的实践与检验。

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感谢武汉大学PRIDE课题组发布的PPP-AR解算软件,感谢tusaga-aktif提供的高频GNSS数据(https://www.tusaga-aktif.gov.tr/)。