2016年8月24日意大利佩魯賈MW6.2地震的震情和災(zāi)情基本情況介紹*

宋瀟瀟　王　騫　王亞文　李佳威　畢金孟　張盛峰

1) 中國地震局地球物理研究所， 北京100081 2) 湖北省地震局， 武漢430071 3) 山東省地震局， 濟南250014

?

動態(tài)

2016年8月24日意大利佩魯賈MW6.2地震的震情和災(zāi)情基本情況介紹*

宋瀟瀟1，2)王騫1)王亞文1)李佳威1)畢金孟1)張盛峰1，3)※

1) 中國地震局地球物理研究所， 北京100081 2) 湖北省地震局， 武漢430071 3) 山東省地震局， 濟南250014

2016年8月24日01點36分33秒意大利佩魯賈發(fā)生MW6.2地震， 造成重大人員傷亡、 引起國際社會廣泛關(guān)注。 鑒于意大利佩魯賈MW6.2地震的災(zāi)害特點和對我國防震減災(zāi)工作的可能的借鑒意義， 本文從災(zāi)情概況、 構(gòu)造及地震活動背景、 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、 應(yīng)急救援機構(gòu)及意大利中長期地震預(yù)測工作等方面對此次地震進(jìn)行了介紹， 以期反映此次地震的基本情況， 為相關(guān)讀者和工作提供參考。

佩魯賈MW6.2地震; 地震活動背景； 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)； 預(yù)警系統(tǒng)； 強地面運動； 中長期預(yù)測

1　地震和災(zāi)情概況

2016 年8月24日 01點36分33秒(UTC)， 意大利中部城市佩魯賈(Perugia， Italy)附近發(fā)生MW6.2地震， 震中位置為42.714°N， 13.172°E， 震源深度為10 km。 根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey， USGS)測算結(jié)果， 該地震釋放的地震矩為2.450×1018N·m， 最佳深度為11.5 km， 半持續(xù)時間為6 s。 震源機制解顯示為正斷層型， 破裂面Ⅰ走向為328°， 傾角為43°， 滑動角為-103°； 破裂面Ⅱ走向為165°， 傾角為49°， 滑動角為-78°[1]。

意大利國家地球物理和火山學(xué)研究所(the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia， INGV)測得震中區(qū)域的峰值加速度高達(dá)0.45g， 對應(yīng)的修正麥考利烈度(Modified Mercalli Intensity Scale)為Ⅷ度。 震源深度淺、 震中位于山區(qū)地帶、 地震發(fā)生于凌晨以及眾多歷史建筑抗震能力不佳等， 是導(dǎo)致此次地震傷亡較大的重要原因[2]。

震后半小時， 負(fù)責(zé)自然災(zāi)害應(yīng)急應(yīng)對的意大利民防局(Dipartimento della Protezione Civile， DPC)啟動國家級應(yīng)急響應(yīng)， 局長Fabrizio Curcio親自主持了應(yīng)急救援初期的委員會會議。 意大利民防局、 基礎(chǔ)設(shè)施和運輸部(Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti， MIT)均派員進(jìn)入受地震破壞最嚴(yán)重的地區(qū)， 與當(dāng)?shù)卣煌_展震后救援行動[2]。 截至8月25日10點55分， 意大利已經(jīng)出動了至少4300人投入救援， 消防、 軍隊、 國際紅十字會及志愿者等積極參與到救援行動中[3-4]。

根據(jù)意大利地震數(shù)據(jù)庫(Italian Seismological Database)， 截至8月26日， 共記錄到2級以上余震600余次[3]。 截至8月27日晚10時， 地震已造成291人死亡， 300余人受傷[5]。 地震對翁布里亞(Umbria)、 拉齊奧(Lazio)和馬爾凱(Marche)3個大區(qū)造成顯著破壞， 其中拉齊奧大區(qū)的阿庫莫利市和阿馬特里切市、 馬爾凱大區(qū)的佩斯卡拉-德爾特龍托鎮(zhèn)災(zāi)情最為嚴(yán)重[6]。 美國地質(zhì)調(diào)查局稱， 此次地震可能造成10億～100億美元的經(jīng)濟損失[7]。

2　震源區(qū)構(gòu)造及地震活動背景

意大利西部的第勒尼安(Tyrrhenian)盆地位于撒丁島和科西嘉島中部， 亞平寧(Apennines)山脈從南部塔蘭托(Taranto)灣地區(qū)延伸至意大利北部波(Po)河盆地南緣， 受俯沖帶的作用形成了巨大的楔狀體[8]。 該地區(qū)構(gòu)造和地質(zhì)情況復(fù)雜， 不斷向亞得里亞海延伸， 使得第勒尼安盆地緩慢擴張， 這一現(xiàn)象導(dǎo)致了與亞平寧類似的斷層系的形成(見圖1)。 此次地震震源區(qū)位于亞平寧半島中部地區(qū)一個較淺的NW-SE正斷層系統(tǒng)上， 作為第勒尼安盆地比歐亞和非洲板塊擴張速度更快的結(jié)果， 其東西向拉張構(gòu)造直接導(dǎo)致了該地震的發(fā)生[9]。

地中海地區(qū)的地震活動主要受到非洲和歐亞板塊的碰撞影響， 非洲板塊以2 cm/a的速度上升， 使得主要為山脈地貌的意大利中部地區(qū)成為了地震的活躍區(qū)。 研究表明， 意大利中部地區(qū)每隔5～10年就會發(fā)生一次6.0級左右地震。 在亞平寧半島中部地區(qū)有地震記錄以來， 已發(fā)生若干次較大地震。 1997年9月在此次地震NNW方向50 km處發(fā)生MW6.6地震， 造成11人遇難； 2009年4月在此次地震SSE方向45 km處發(fā)生MW6.3地震， 造成至少295人遇難； 距此次地震震中100 km范圍內(nèi)記錄到的最大地震，為1915年1月13日在此次地震SSE方向68 km處的MW6.7地震， 造成大約32000人遇難。 本次地震震中， 位于1997年MW6.6地震和2009年MW6.3地震的余震區(qū)之間(見圖2)。

圖1　2016年8月24日佩魯賈MW6.2地震震中及周邊構(gòu)造背景[9]

圖2　震源區(qū)及鄰區(qū)歷史地震活動[9]

3　地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

意大利地震災(zāi)害頻發(fā)， 災(zāi)損嚴(yán)重。 意大利國家地震臺網(wǎng)自1980年代初建立以來， 已運行地震臺站305個， 其中寬頻帶三分量地震臺站258個， 地震監(jiān)測能力在意大利全國范圍內(nèi)可達(dá)2.0級[10]。

此次地震， 美國地質(zhì)調(diào)查局(http:∥earthquake.usgs.gov/)測定震級為MW6.2； 德國波茨坦GEOFON數(shù)據(jù)中心(http:∥www.geofon.gfz-potsdam.de)測定震級為MW6.1； 歐洲地中海地震中心(EMSC， http:∥www.emsc-csem.org)測定震級為MW6.1。 美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布， 此次地震發(fā)生后不到1小時， 主震NE方向10 km處即發(fā)生mb5.5強烈余震， 截至8 月29日0時， 震區(qū)發(fā)生mb4.0以上余震15次。 由于意大利是細(xì)長型的半島， 臺站分布不均勻， 導(dǎo)致在意大利的大多數(shù)地區(qū)， 南北向定位誤差小于東西向。

4　災(zāi)害管理及應(yīng)急救援機構(gòu)

意大利地區(qū)自然災(zāi)害多發(fā)， 包括地震災(zāi)害、 火山災(zāi)害、 洪水及滑坡等， 地震災(zāi)害屬于主要災(zāi)種， 且由于意大利的歷史文化背景深厚， 地震災(zāi)害在過去幾十年間對意大利造成了不可估量的損失。 1982年， 為應(yīng)對民眾對地震救援不力的指責(zé)， 意大利政府成立了應(yīng)對各類緊急事務(wù)的民防局， 與外交部、 交通部等多部門協(xié)同合作。 民防局的業(yè)務(wù)范圍包括災(zāi)害預(yù)測、 預(yù)防及救援。 負(fù)責(zé)地震工作的國家地震調(diào)查局是民防局下屬的8個部門之一， 主要工作內(nèi)容包括強震臺網(wǎng)、 地震數(shù)據(jù)管理、 地震災(zāi)害損失評估及地震危險性分析等， 針對不同工作方向， 下設(shè)6個不同機構(gòu)[11]。 自成立以來， 民防局建設(shè)并不斷完善了地震應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)系統(tǒng)， 劃分3個時間段對地震產(chǎn)生響應(yīng)， 第一階段為在地震發(fā)生后和獲取具體數(shù)據(jù)前進(jìn)行盲估， 第二階段是在震后10 min～2 h內(nèi)的動態(tài)評估； 第三階段為應(yīng)急人員抵達(dá)現(xiàn)場后開展的科學(xué)評估。 此外， 民防局在第一代地震災(zāi)害損失評估模型的工作基礎(chǔ)上， 正在開展第二代地震災(zāi)害損失評估模型的工作， 已經(jīng)在地震救援工作中發(fā)揮了重要作用。 可以看出， 意大利采用的集中地震處置模式和多部門的協(xié)同聯(lián)動對我國的地震災(zāi)害管理和處置工作有一定借鑒意義。

5　地震預(yù)警系統(tǒng)和強地面運動記錄情況

長期以來， 意大利一直致力于地震預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展[12-15]。 在1980年伊爾皮尼亞(Irpinia)地震的警示下， 一個聯(lián)合研究小組于2002年設(shè)計出了伊爾皮尼亞地震臺網(wǎng)(Irpinia Seismic Network， ISNet)， 該臺網(wǎng)在2006年建成了一個實驗性的地震預(yù)警原型系統(tǒng)。 ISNet由30個臺站組成， 覆蓋了亞平寧山脈坎帕尼亞-魯卡尼亞一線近100 km×70 km的范圍[12]。 在本次地震中， 該套預(yù)警系統(tǒng)距離地震震中約250 km(如圖3)， 發(fā)揮的作用極其有限。

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公布的此次地震的強地面運動數(shù)據(jù)[16]， 距離震中最近(震中距為12.7 km)的臺站(NRC)， 其東西分量出現(xiàn)了最大的PGV， 約為29 cm/s； 距離震中16.1 km的一個臺站(RQT)， 其東西分量出現(xiàn)了此次地震的最大PGA， 約45%g。 所有臺站中， PGA大于10%g的有6個臺站， PGV大于10 cm/s的有4個臺站， 無近源(震中距小于10 km)臺站。

圖3意大利基于ISNet臺網(wǎng)的預(yù)警系統(tǒng)與佩魯賈地震震中示意圖。圖中綠色三角形為預(yù)警系統(tǒng)的臺站(臺站數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[12])， 紅色六角星為此次意大利佩魯賈地震的震中， 數(shù)據(jù)來自USGS

6　中長期地震預(yù)測

意大利地區(qū)作為全球“地震可預(yù)測性合作研究”(CSEP)計劃的重要“天然試驗場”， CSEP計劃包含的多達(dá)30多個時間相依和非時間相依的、 不同時間尺度的地震預(yù)測模型， 已在該地區(qū)進(jìn)行了回溯性及前瞻性的預(yù)測檢驗。 意大利地區(qū)的CSEP計劃， 統(tǒng)一采用INVG提供的地震目錄， 用于檢驗的中長期預(yù)測模型包括16種5年預(yù)測尺度預(yù)測模型[17]， 其中主要有DBM模型[18]、 ALM模型[19]、 HALM模型[19]、 ALM.IT模型[19]、 PHM模型[20]、 LTST模型[21]、 HAZGRIDX模型[22]、 Triple-S模型[23]和RI模型[24]等等。

2009年拉奎拉(L’Aquila)地震的預(yù)測問題及其引發(fā)的“地震學(xué)家審判”等事件的影響， 直接促進(jìn)了“可操作的地震預(yù)測”(Operational Earthquake Forecasting， OEF)等概念和研究的發(fā)展[17]。 根據(jù)眾多正在應(yīng)用中的中長期地震預(yù)測模型和預(yù)測的結(jié)果， 此次地震發(fā)生在地震發(fā)生率相對較高的地區(qū)[18， 20-21， 23-25]。

7　結(jié)語

意大利是歐洲地震災(zāi)害較為嚴(yán)重的國家之一， 近年來發(fā)生的拉奎拉MW6.3地震等一系列致災(zāi)型地震， 對意大利的政府減災(zāi)機制和包括地震監(jiān)測、 預(yù)報和應(yīng)急救援等多領(lǐng)域的科學(xué)管理、 減災(zāi)行動等均產(chǎn)生了不同程度的影響。 2016年佩魯賈MW6.2地震發(fā)生后， 一些突出的問題， 例如對阿馬特里切(Amtrice)等地區(qū)建筑是否遵循意大利建筑物抗震設(shè)防規(guī)范的調(diào)查工作， 以及對意大利文化古跡的抗震設(shè)防問題等引起了各方關(guān)注。 此外， 關(guān)于此次地震的科學(xué)問題、 減災(zāi)經(jīng)驗教訓(xùn)等問題各方也正在討論和總結(jié)中。 本文給出的關(guān)于此次地震的基本信息和災(zāi)情信息， 僅供讀者參考。

致謝中國地震局地球物理研究所外事辦公室為本文的撰寫進(jìn)行了指導(dǎo)， 房立華博士為稿件質(zhì)量的提升提出了諸多有益建議， 在此一并致謝。

[1] 美國地質(zhì)調(diào)查局.[2016-09-01]. http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us10006g7d#executive

[2] European Commission， Joint Research Centre. Situation report. 2016. [2016-09-01]. http:∥portal.gdacs.org/GDACSDocuments/Situation%20Assessment%20Report-EQ%20Italy_UPDATE%201.pdf

[3] International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies. Information bulletin no.2 Italy: Earthquake， Glide No. EQ-2016-000095-ITA. 2016. [2016-09-01]. http:∥www.ifrc.org/docs/Appeals/16/IB2_Italy_Earthquake_26082016.pdf

[4] [2016-09-01]. http:∥news.sina.com.cn/w/2016-08-24/doc-ifxvcsrn9098442.shtml?cre=newspagepc

&mod=f&loc=11&r=9&doct=0&rfunc=83

[5] 新華社. 意大利地震遇難人數(shù)升至291人 全國降半旗悼念. (2018-08-28)[2016-09-01]. http:∥news.sina.com.cn/w/zx/2016-08-28/doc-ifxvixeq0601932.shtml

[6] 新華社. 意大利中部強震至少38人喪生 多座村莊被夷為平地. (2016-08-25)[2016-09-01]. http:∥news.xinhuanet.com/world/2016-08/25/c_129252830.htm

[7] 意大利地震已致247人死亡， 為什么那里地震頻發(fā)？ (2016-08-25)[2016-09-01]. http:∥money.163.com/16/0825/16/BVAVV0B3002580S6.html

[8] Gulia L， Tormann T， Wiemer S. Short-term probabilistic earthquake risk assessment considering time-dependent b values. Geophys. Res. Lett.， 2016， 43(3): 1100-1108

[9] USGS.Poster of the central Italy earthquake of 24 August 2016-magnitude 6.2. (2016-08-24)[2016-09-01]. http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/poster/2016/20160824.php

[10] D’Alessandro A， Luzio D， D’Anna G， et al. Seismic network evaluation through simulation: an application to the Italian National Seismic Network. Bull. Seismol. Soc. Amer.， 2011， 101(3): 1213-1232. doi:10.1785/0120100066

[11] 李永強， 聶高眾， 姜立新， 等. 意大利地震緊急事務(wù)處置與應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)簡介. 國際地震動態(tài)， 2006(10)： 33-38

[12] Weber E， Iannaccone G， Zollo A， et al. Development and testing of an advanced monitoring infrastructure (ISNet) for seismic early-warning applications in the Campania Region of Southern Italy∥Gasparini P， Manfredi G， Zschau J. (eds) Earthquake Early Warning Systems. Berlin and New York， Springer， 2007: 325-341

[13] Zollo A， Iannaccone G， Lancieri M， et al. Earthquake early warning system in southern Italy: methodologies and performance evaluation. Geophys. Res. Lett.， 2009， 36(4): 121-136

[14] Iannaccone G， Zollo A， Elia L， et al. A prototype system for Earthquake Early-Warning and alert management in southern Italy. B. Earthq. Eng.， 2010， 8(5): 1105-1129

[15] Zollo A， Colombelli S， Elia L， et al. An integrated regional and on-site earthquake early warning system for southern Italy: concepts， methodologies and performances∥Wenzel F， Zschau J. (eds)Early Warning for Geological Disasters. Berlin and New York， Springer， 2014: 117-137

[16] 美國地質(zhì)調(diào)查局. [2016-09-01]. http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us10006g7d#shakemap

[17] Jordan T， Chen Y T， Gasparini P， et al. Operational earthquake forecasting: State of knowledge and guidelines for implementation. Ann. Geophys.， 2011， 54(4): 315-391

[18] Lombardi A M， Marzocchi W. A double-branching model applied to long-term forecasting of Italian seismicity (ML≥5.0) within the CSEP project. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 31-39. doi:10.4401/ag-4762

[19] Gulia L， Wiemer S， Schorlemmer D. Asperity-based earthquake likelihood models for Italy. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 107-112. doi:10.4401/ag-4839

[20] Faenza L， Marzocchi W. The Proportional Hazard Model as applied to the CSEP forecasting area in Italy. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 77-84. doi:10.4401/ag-4759

[21] Falcone G， Console R， Murru M. Short-term and long-term earthquake occurrence models for Italy: ETES， ERS and LTST. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 41-50. doi:10.4401/ag-4760

[22] Akinci A. HAZGRIDX: earthquake forecasting model forML≥5.0 earthquakes in Italy based on spatially smoothed seismicity. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 51-61. doi: 10.4401/ag-4811

[23] Zechar J D， Jordan T H. Simple smoothed seismicity earthquake forecasts for Italy. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 99-105. doi:10.4401/ag-4845

[24] Nanjo K Z. Earthquake forecast models for Italy based on the RI algorithm. Ann. Geophys.， 2010， 53(3): 117-127. doi:10.4401/ag-4810

[25] Marzocchi W， Amato A， Akinci A， et al. A ten-year earthquake occurrence model for Italy. Bull. Seismol. Soc. Amer.， 2012， 102(3): 1195-1213. doi:10.1785/0120110164

Introduction of seismic and disaster situation of the August 24， 2016 PerugiaMW6.2 earthquake in Italy

Song Xiaoxiao1，2)， Wang Qian1)， Wang Yawen1)，Li Jiawei1)， Bi Jinmeng1)， Zhang Shengfeng1，3)

1) Institute of Geophysics， China Earthquake Administration， Beijing 100081, China 2) Earthquake Administration of Hubei Province， Wuhan 430071, China 3) Earthquake Administration of Shandong Province， Jinan 250014, China

On August 24， 2016， anMW6.2 earthquake occurred in Perugia， Italy， whichhas caused big injuries and deaths. As we all know， the serious effect of this earthquake and the “judge” event caused by the L′AquilaMW6.3 earthquake in 2009 have largely arose the international attention， especially in the seismicity field. In view of the similar characteristics of risk and disasters compared with that in China， the work on earthquake prevention in Italy maybe have a significance and meaningful reference to China. Based on that concept， this article gives a simple， but overall introduction to the earthquake on the major usual aspects， such as the earthquake overview， seismogenic structure and background of the seismicity， monitoring network， rescue and emergency organization and medium-long term prediction works in Italy. We hope that these modules can supply the public some instant and helpful information about this critical earthquake in a short time after the earthquake happened.

the PerugiaMW6.2 earthquake; seismic activity background; monitoring network; the earthquake early warning system; strong ground motion; medium-long term prediction

2016-08-29； 采用日期： 2016-09-05。

張盛峰， e-mail: zhangsf@cea-igp.ac.cn。

中國科學(xué)院國際合作局對外合作重點項目《“一帶一路”自然災(zāi)害風(fēng)險與綜合減災(zāi)國際研究計劃》資助。

P315；

A； doi: 10.3969/j.issn.0235-4975.2016.09.001