同源雙震的速報(bào)處理
——以廣西北流-廣東化州MS 5.2級地震為例

吳國瑞,康 英,馬曉靜,洪玉清,楊 選,姜喜姣

（1. 廣東省地震局,廣州 510070；2. 中國地震局地震監(jiān)測與減災(zāi)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510070；3. 廣東省地震預(yù)警與重大工程安全診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510070）

0 前言

2019年10月12日廣西北流—廣東化州發(fā)生MS5.2級地震,廣東省地震臺網(wǎng)中心值班員在警報(bào)響起后第一時(shí)間開始進(jìn)入速報(bào)狀態(tài),瀏覽波形發(fā)現(xiàn)為同源雙震事件且后面的地震震級較大,值班員首先速報(bào)第二個(gè)地震,然后速報(bào)第一個(gè)地震。其后最大的余震也是雙震。對于此類地震,兩個(gè)地震震相疊加在一起,地震震相不易分析,在一定程度上增加了震相識別的難度[1-5],本文對于雙震地震速報(bào)情況進(jìn)行總結(jié),詳細(xì)分析了雙震地震特征,對今后地震速報(bào)工作中順利應(yīng)對此類雙震速報(bào)事件給出了快速判斷及分析的建議。

1 雙震的基本參數(shù)

1.1 主震雙地震

雙震事件速報(bào)參數(shù)見表1。

表1 主震雙地震速報(bào)參數(shù)Table1 Earthquake quick report parameters

通過地震波形和速報(bào)參數(shù)判斷為同源雙震事件（圖1）。前震與主震發(fā)震時(shí)刻相差僅僅2 s,從廣東合江臺的地震波形上看兩個(gè)P G震相差1.81 s。

圖1 主震雙地震波形,P波對齊排序Fig.1 Double events waveform of the main shock and aligned with P wave

1.2 余震雙地震

廣西北流—廣東化州MS5.2級地震余震序列中,最大余震也是一個(gè)同源雙震事件（圖2）,余震主震為M2.5級,前震為M1.6級,發(fā)震時(shí)刻相差1.4 s ,地震參數(shù)見表2。

表2 余震雙地震定位結(jié)果Table 2 Earthquake location results of the main shock and the maximum aftershock.

圖2 余震雙地震波形圖,P波對齊排序Fig.2 Double events waveform of the maximum aftershock and aligned with P wave

2 速報(bào)總結(jié)

2.1 同源雙震的判斷

值班員查看波形發(fā)現(xiàn)該地震為雙震,進(jìn)一步用“P波對齊”功能對各臺站波形進(jìn)行排序,明顯看出兩個(gè)事件P頭的到時(shí)差一致；從波形特征上來看,前后兩個(gè)地震波形記錄的形態(tài)也相似,可以判斷為同源雙震。第2個(gè)地震明顯震級較大,首先速報(bào)第2個(gè)地震參數(shù)然后再速報(bào)第1個(gè)地震參數(shù)。

2.2 雙震震相的標(biāo)注

分析中震相標(biāo)準(zhǔn)盡量選用清晰可靠的震相進(jìn)行標(biāo)注。首先將時(shí)間窗設(shè)置為60s（速報(bào)地震通常設(shè)置120 s）,通過P波對齊,震相從近到遠(yuǎn)排序,標(biāo)注了5個(gè)近臺的PG、2個(gè)SG , 2個(gè)PN震相（表 3）；這過程中盡量選用臺站包圍震中,最終定位殘差為0.025 ,用時(shí)8分7秒得出了化州Ms5.2級地震定位結(jié)果。

接著,快速分析前震震相, P波很好識別,速報(bào)標(biāo)注了10個(gè)PG、3個(gè)PN,因波形疊加 ,SG不好識別,用了一個(gè)比較清晰的SG（表4 ）,選用臺站包圍震中地點(diǎn),定位殘差為0.087,用時(shí)8分50秒（第2個(gè)報(bào)出開始計(jì)時(shí)）得出化州M4.2級地震定位結(jié)果。

表3 主震速報(bào)定位結(jié)果Table 3 Earthquake quick report location results of the MS 5.2 main shock and the ML2.5 maximum aftershock

表4 前震速報(bào)定位結(jié)果Table 4 Earthquake quick report location results of the foreshock of the MS 5.2 main shock and the ML2.5 maximum aftershock.

2.3 雙震的震級量取

主震由于地震較大,測定了有面波發(fā)育的4個(gè)臺的MS震級。因波形疊加,前震震級量取需仔細(xì)判別,手動仿真量??；因近臺震級偏小,遠(yuǎn)臺波形疊加不易區(qū)分,速報(bào)量取了25～151 km內(nèi)5個(gè)臺的ML震級。

2.4 定位臺站的處理

定位過程中要充分考慮臺站包圍震中分布（圖3）,縮小空隙角,提高其定位精度。表5對比了廣東臺網(wǎng)編目結(jié)果和速報(bào)結(jié)果,表明速報(bào)分析結(jié)果可靠。

圖3 主震雙地震速報(bào)定位臺站分布圖Fig.3 Distribution map of earthquake quick report location station of the Ms5.2 main shock.

表5 主震雙地震速報(bào)與編目結(jié)果對比表Table 5 The comparison of the earthquake quick report and catalog results

2.5 地名交界的處理

分析結(jié)果顯示發(fā)震地點(diǎn)在廣東化州與廣西北流交界地區(qū),根據(jù)速報(bào)要求[6],值班員給出速報(bào)3級地名“廣東茂名市化州市”。

2.6 余震雙震的處理

第2個(gè)雙震事件按上面經(jīng)驗(yàn)依次處理。

3 地震波形特征

基于2個(gè)同源雙震事件的波形進(jìn)一步分析特征如下：

(1)兩個(gè)事件間隔很近,近臺記錄的地震波形形態(tài)相似,各臺站P頭的到時(shí)差一致；

(2)地震發(fā)生在兩省交界,震中附近臺站較少（主震最近臺為廣東合江臺,震中距為24.4 km）,所有記錄波形疊加,很容易當(dāng)成一個(gè)地震分析速報(bào)；除近臺（合江臺、信宜臺）可以快速分析認(rèn)定是雙震外,其他臺（50～200 km）都很容易認(rèn)成PG , PmP , PN , SG , SmS , SN震相[7]。

(3)前震近臺記錄PG波清晰,初動尖銳；PG、PN震相可以分析,但SN、SG震相和主震震相疊加在一起,震相無法識別分析；因后續(xù)震相疊加在一起,震級測定必須避開第2個(gè)地震事件的最大振幅,手動仿真分析,不能使用自動快速測定震級功能；

(4)主震由于震級較大,近臺限幅,較遠(yuǎn)臺有面波出現(xiàn)；近臺PG和SG震相需仔細(xì)識別可靠清晰的震相。

4 結(jié)語

通過對此次同源雙震的總結(jié)分析,對于此次事件快速判斷及分析的建議如下：

(1)快速判斷是否為雙地震,可采用MSDP中“P波對齊”的功能。

(2)先處理震級大的事件,后處理小的地震事件,在速報(bào)第一個(gè)地震時(shí),建議備注給出雙震的提示；例如此次同源雙震,速報(bào)第一個(gè)地震時(shí)可在備注欄寫明“2s前有一前震”,快速讓周邊地震臺網(wǎng)和國家地震臺網(wǎng)了解是雙震事件。

(3)由于震相疊加,前面事件的S類震相和最大振幅、后面事件的P類震相要小心識別。

(4)對于同源雙震,MSDP6.2版已增加“平移”功能,可以在分析一個(gè)后快速給出第2個(gè)事件的參考位置和發(fā)震時(shí)刻,速報(bào)人員僅計(jì)算震級；通過“平移”功能,在大震速報(bào)中,可以更快、更準(zhǔn)確的速報(bào),在以后臺網(wǎng)速報(bào)中發(fā)揮最大作用。

(5)對于交界地震,建議速報(bào)參數(shù)時(shí)恢復(fù)交界說法,以免造成2個(gè)地震的誤會。

(6)對于波形限幅的情況,自動處理系統(tǒng)直接不采用,人機(jī)交互系統(tǒng)給予提示,不能量取震級。

在實(shí)際情況中,由于雙震數(shù)量相對較少,速報(bào)過程中三要素存在一定的誤差；通過此次雙震速報(bào),對于在未來地震速報(bào)中提供了一定的指導(dǎo)意義。在今后的工作中,將會收集更多的雙震資料用于總結(jié)分析,改進(jìn)雙震速報(bào)中的缺點(diǎn)與不足。