地震物理

地震物理学是以地震物理过程及影响的综合地球物理学科。研究方法上包括物理学,地震学,大地测量学,遥感,水文学,大地电磁学,岩石力学,计算科学等多种学科的综合应用。研究内容涉及地震的孕震,成核,同震破裂以及震后调整等多个物理过程。地震物理学的研究也涉及震源区相关多尺度波速,电性,几何以及水文结构等综合介质属性。地震物理学的应用的首要目标是地震的防灾减灾。其中的一个重要方向是地震危险性估计。通过地震物理学研究成果,我们可以获得断层的应力加载,摩擦参数等物理参数,可以用数值算法模拟多个地震周期中的地震发生,以及每一次地震的动态破裂过程。地震周期的数值模拟为估计断裂带发生大地震的危险性以及地面运动的超越概率提供了依据,是建筑抗震设计的重要参照,也为地震保险产品开发、费率厘定等提供了重要的理论依据。地震的短临预报依赖于对于孕震区域应力状态及断层属性的认识, 同时依赖可作为前兆的物理现象的理解和观测。地震物理研究也是物理驱动模式下进行地震短临预报的基础。以下为相关研究人员:

 

周仕勇


  研究领域:地震危险性与精算。开发了考虑断层相互作用的基于库仑破裂准则的区域地震活动性模拟及理论地震目录计算程序;发展了基于同震应力传递的多维应力释放地震危险性概率预测模型(MSRM);在近年来承担的主要研究课题有:水库诱发地震研究、远震动态触发研究、地震活动性定量分析与地震危险性预测、基于密集地震台阵与GPS台网观测监测断裂带活动等。

小江断裂带地震活动的自动检测与面波成像(Zhou et al., in prep) 及基于MSRM模型计算的华北地区6.5级以上强震危险性概率预测(Jiang, Zhou et al.,2012, Geophys. J. Int.)。

张海明


  研究领域:震源动力学。着重于发展能够应用于模拟同震动力学破裂过程的边界积分方程方法,自主开发了可以精确计算地表与断层之间耦合效应,以及复杂断层系统几何影响的积分方程和程序,并研究与此有关的震源动力学问题。近年来承担几项自然科学基金项目,包括地表和断层几何形态对浅源大地震超剪切破裂转化的影响研究,以及移动震源激发的地震波理论和实用化探索等。

张勇


  震源运动学反演研究。主要致力于发展基于地震资料和大地测量资料的震源参数测定方法,一方面为了更好地确定地震震源的断层参数和运动学过程,另一方面推动将相关技术和方法在震源快速反演和实时反演中的应用,提高地震监测、地震应急和地震预警等减灾工作的效率和水平。近年来开展的主要原创性研究工作包括,破裂过程联合反演,断层几何复杂性的大地测量资料反演,以及破裂过程自动反演。汶川地震以来完成了全球70多次地震的破裂过程快速反演,目前结果确定时间已减少到2小时左右;而基于近场强震数据的自动反演方法,未来我们有望将这一时间缩短至分钟量级。

薛莲


  地震水文研究水和地震间相互作用的复杂过程。断层附近的空隙水压可以降低断层上的有效正应力,使得地震更容易发生。而地震的发生也会引起不同的水文现象,例如土壤液化,水井水位变化,河流流速改变等现象。通过定量化断层的水文性质结构、震后的水文现象以及水对地震活动性的影响,我们可以研究地震和水相互作用的物理过程和机理。薛莲主要通过地震水文和地表形变的方式研究地震物理。研究主要包括了定量化大尺度断层水文性质结构,动态渗透性,震后地下水的响应、水对地震活动性的影响以及用地表形变研究地震周期相关的断层物理过程。