早期的地震波对主地震的力量起了线索作用

由于地球与行星科学系(EPS)助理教授Marine Denolle的新研究，科学家将能够比以往更早地预测地震震级。

“对于那些发生在圣安德烈亚斯断层上的大型滑动地震，可能会破裂大约50秒，我们将能够预测到第一次地震波后2到5秒的最终震级，”Denolle说。最近出现在地球物理研究快报上的这项研究的资深作者。

Denolle与第一作者和前EPS访问硕士生PhilippeDanré共同出版; 尹久勋博士 艺术与科学研究生院候选人; 和EPS研究员Brad Lipovsky。该团队还证明，地震的活动实际上是有组织的，而不像科学家之前所认为的那样混乱。

“我们的研究在技术上相当简单，提供的答案不仅与地震动力学有关，而且与地震结束前地震行为的预测有关，”Denolle说。虽然在开始之前仍然无法预测地震，但目前的探测系统由一系列传感器组成，这些传感器一旦发生快速震动就会传输信号以确定地点和震级。

Denolle和她的团队使用数据产品并创建数值模型来预测地震的最终震级比当今最佳算法快10到15秒，这可以为人们提供足够的时间让人们离开建筑物或让官员在震动开始前停止交通。

该小组首先检查了地震信号的模式 - 从断层中的第一次破裂辐射出来的瞬态波形，一块碎裂的岩石薄层分隔了地壳的两块地壳。街区发生地震时会发生地震。科学家使用一种称为地震计的地下仪器读取这些波浪，该仪器将运动转换为称为地震图的图形。“地震图向我们提供有关地震发生地的断层发生情况的信息，”Denolle说。

Denolle和她的团队结合以前的地震图，记录了地震计和断层之间的波浪随时间的变化。这种称为“源时间功能”的数据产品可以更长距离地提供来自信号源的波的更准确读数。

Denolle和她的团队在1990年至2017年期间检查了全球地震的源时间函数目录。他们发现大地震实际上是由一系列子事件组成的，小事件的大小几乎与主要事件的大小成正比。该团队得出结论，他们可以根据前几个子事件的大小来预测地震的最终大小。

“地震破裂的自组织很好地解释了断层的异质性，我们目前对地震物理学的了解可以解释我们的观测结果，”Denolle说。

研究人员希望他们的工作能够继续发展，并且有朝一日可以帮助改进地震早期预警算法。为此，他们将努力从地震中提取更准确的高频信号，以更多地了解它们的动态。

“最终，我们希望这项研究可以为大地震的正确建模提供一些指导，并作为地震预警的工具，特别是对于期望发生大地震的地区，如太平洋海岸和日本，”Denolle说。