这个新的地震系统能否为阿拉斯加争取到50秒的准备时间

一项新研究显示,类似于美国地质调查局在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州使用的ShakeAlert地震预警系统,可以为阿拉斯加 communities 在强震来袭前赢得宝贵的准备时间。建模结果表明,在发生大地震时,桑德波因特、金科夫和奇格尼克等城镇可能获得10至50秒的预警时间,而模拟的8.3级地震事件可在某些地区提供长达半分钟的预警。

该分析由阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所阿拉斯加地震中心系统团队的亚历克斯·福兹科斯提供。

"沙角的居民在地震动达到最强之前,预计可以有大约10秒的预警时间," 福兹科斯说。"在金科夫,人们预计可以有大约20秒的预警时间。"

沙角距离震中55英里;金科夫稍远一些。奇格尼克社区距离震中约140英里,预计将获得大约50秒的预警。

福兹科斯对沙角的分析基于一个假设的早期预警系统。阿拉斯加地震中心和美国地质调查局今年早些时候描述了拟议中的美国地质调查局ShakeAlert预警系统(该系统在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州运行)第一阶段实施情况。

沙角的分析得益于福兹科斯进行的地震早期预警建模。该建模系统于8月5日发表在《美国地震学会通报》上。然而,沙角的分析并非该研究论文的一部分,因为它是在论文提交之后进行的。

研究教授、阿拉斯加地震中心主任兼州地震学家迈克尔·韦斯特是该论文的合著者。

为了撰写这篇研究论文,福兹科斯在几个类别中运行了大量不同输入的预警时间情景,这些输入包括位置、震级和断层构造等变量。

"这为向潜在利益相关者展示早期预警系统如何使阿拉斯加人受益以及他们为什么要关注奠定了基础," 福兹科斯说,他在UAF地球物理研究所读研究生时进行了这项研究。

福兹科斯和韦斯特将预警时间定义为一个人收到警报与地面运动峰值到达之间的时间差。

在研究论文针对中南区和东南区海岸的情景中,福兹科斯模拟了一次8.3级地震,产生了7到8度的震动烈度。达到这些水平的震动会对建筑物造成中度至重度损坏,并且会被广泛感知。

震级和烈度并不总是对应的。地震震级标度衡量的是震源释放的能量,而震动烈度标度描述的是特定地点地面震动的强度。

福兹科斯在研究论文中写道,在该情景下,给中南区和东南区居民的警报可以在地震发生后10到33秒内发出,平均为24秒。警报在传感器密度最高的中南区发出最快。

 

"在一个地区拥有更多台站意味着可以更快地检测到地震,并且可以更快地发出警报," 福兹科斯说。

早期预警系统使用地震传感器网络,一旦地震发生,就立即探测其传播速度快的纵波。然后系统计算地震的位置和震级,以便在速度较慢、更具破坏性的横波到达之前发出警报。

如果获得资助,阿拉斯加的ShakeAlert初始阶段将集中于安克雷奇、费尔班克斯、科迪亚克和威廉王子湾地区,这些地区居住着该州约90%的人口。

这个联邦与州合作系统将由450个实时运行的国家先进地震系统台站组成。其中,该州现有20个台站,270个将是新台站,160个将由现有台站升级而成。

福兹科斯的研究提供了关键信息,展示了阿拉斯加人如何从地震早期预警系统中受益。他的工作假设了一个通用的预警系统,但他的模拟结果被认为可以与ShakeAlert系统相媲美。

韦斯特表示,在阿拉斯加建立早期预警的科学基础和支持工作已经进行了数年,这篇研究论文的目的是让其"感觉真实且易于理解"。

"阿拉斯加有如此多种类型的地震,以至于很难向人们解释可能发生什么," 他说。"这项研究将复杂的算法和技术结合起来,展示了现实世界中可能发生的情况。"

福兹科斯表示,阿拉斯加的构造环境与西海岸各州截然不同。

"我们有地壳地震,有板块内的深源地震,有板块界面地震,有走滑断层,还有正断层。"

"如果我们要倡导建立一个地震早期预警系统,那么我们有责任向阿拉斯加人提供与阿拉斯加直接相关、而非与加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州相关的具体数据," 他说。