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揭秘催生【现代地震学】的1755年里斯本M8.7级地震

已有 7604 次阅读 2015-6-15 13:27 |个人分类:强震预测|系统分类:科研笔记| earthquake, Lisbon, 拉巴特-里斯本地震区, 1755


一、巨震事件与灾难


NEIC

Lisbon,Portugal

1755 November 01 10:16 UTC
Magnitude 8.7

http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/events/1755_11_01.php

 


Wikipedia

1755 Lisbon earthquake

 

Date

1 November 1755

Magnitude

    8.5–9.0 Mw (est.)

Epicenter

36°N 11°W

About  200 km (120 mi) west-southwest of Cape St. Vincent.

Areas  affected

Kingdom of Portugal, Kingdom  of Spain, Kingdom  of Morocco. The tsunami affected  SouthernGreat  Britain and Ireland

Casualties

10,000–100,000  deaths

 https://en.wikipedia.org/wiki/1755_Lisbon_earthquake

Historical Depictions of the 1755 Lisbon Earthquake

http://nisee.berkeley.edu/lisbon/ 

百度:

里斯本大地震是人类史上其中一次破坏性最大和死伤人数最多的地震之一,也是欧洲历史上最大的地震,其死亡人数高达约10万人。大地震后随之而来的火灾和海啸几乎将整个里斯本付之一炬,同时也令到葡萄牙的国力严重下降,殖民帝国从此衰落。

这次地震引起海啸近30米高,袭击了里斯本海岸,并使英国、北非和荷兰的海岸都遭受损害。甚至在中美洲也观测到相当大的波浪。

18世纪前欧洲神学界势力较大,不许人们研究地震。里斯本地震后,欧洲的地震研究才从宗教的束缚中解放出来。它造成的影响首次被大范围地进行科学化的研究,标志着现代地震学的诞生。




【油画,来自网络,无商业目的,在此致谢!】

现代地震学的诞生

首相马卢除了进行重建外,还对各个堂区因地震而影响的情况进行了咨询,问题包括:

地震持续了多久?地震后出现了多少次余震?地震如何产生破坏?动物的表现有否不正常?水井内有什么现象发生?

对这些问题的科技资料还存放于葡萄牙国家档案馆。通过这些数据,现代科学家就能对这次地震进行重组。假如当时马卢没有进行咨询,人们就不能了解这次地震的经过。因为马卢是第一个对地震的经过和结果进行客观科学描述的人,他也被认为是现代地震学的先驱

对这次地震的成因,现代的很多科学家还在争议之中,但经过与其他涉及隐没带和矩震级高于9级的地震比对后,专家也认为里斯本大地震是和大西洋的隐没带有关的。

里斯本大地震

http://baike.baidu.com/link?url=uoHECexf98BBjbVhl5G9O4mScCUrFh4wTlLrjLjvwUS_r6jSbQQlRRnHlRmsX7FERkbHSR0CHAHFRmhc1SyTja

二、1755年里斯本巨震的“前生今世”

1755年里斯本巨震能被预测吗?震级到底是多大?未来是否还有大事儿?下文将探讨并回答这些问题。

“前生”回放:

拉巴特-里斯本地震区位于欧亚板块与非洲板块的交界地带(图1)。以下分析表明,该地震区至少已经历1个完整的孕育周期,目前处于第二孕育周期。

数据分析时,1900年之前地震目录参考宋治平等(2011)编著的《全球地震目录》一书,1900年以来地震目录引自美国国家地震信息中心(NEIC)。


1  E区:贝鲁特-耶路撒冷、F区:奥斯曼尼耶-尼科西亚、G区:罗德岛-克里特岛、H区:突尼斯市-阿尔及尔与I区:拉巴特-里斯本地震区地震构造图

2示出了该区第1孕育周期巨震事件之间的力学联系。经误差修正,根据1522921日西班牙阿尔梅利亚MK8.0级地震发生前的CBS值,可较准确地连续预测到1531126日葡萄牙里斯本MK8.0级地震、161454日亚速尔群岛普拉亚MK8.0级地震与1755111日里斯本MS8.5级地震的临界CBS值。需指出的是,对1755年里斯本震,NEIC给出的震级值为MW8.7级,Johnston1996)根据海啸波振幅得出的震级值为M8.7级,Gutscher et al. (2006)运用海啸建模与地震烈度估算该震为M8.5~9.0级,Grandin et al. (2007)通过与1969年里斯本MS8.0NEIC给出的震级为MW7.8)级地震烈度对比,用速度建模的方法推算该震为MW8.5~8.7级。1755年里斯本巨震震级值定为多大合理呢?我们认为该震为MS8.5级合理,理由是:(11755年里斯本巨震发生前该地震区积累的能量约为5.70E+17J,约相当于两次MS8.5级地震释放能量之和(约为5.84 E+17J),即基本满足能量守恒原理;(21761MS8.5级地震发生后,标志着第四锁固段已发生宏观破裂,符合我们对历史震例锁固段破裂特征的认识。

上述分析表明,1755MS8.5级地震与1761MS8.5级地震为双主震事件,可定义拉巴特-里斯本地震区为MS8.5级双主震型或MS8.7级单主震型地震危险区。


2 拉巴特-里斯本地震区382-1761.3.30之间CBS值与时间关系

(数据分析时选用ML≥5.0级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑)

总结下,1755年里斯本巨震是该区在第一周期,第三锁固段被加载至峰值强度点时发生的一次标志性事件,其孕育过程严格遵循着孕震断层多锁固段脆性破裂理论,导致其发生的直接导火索是1614年亚速尔群岛普拉亚MK8.0级震群事件。与地球上别的地震们一样,1755年里斯本巨震也没有玩出啥新花样,关于其成因不会再有神马争议了吧。

“今世”展望:

3示出了该地震区第二孕育周期大震、巨震事件之间的力学联系,根据1841615日亚速尔群岛维多利亚MK7.3级地震发生前的CBS值,可较准确地连续预测到1855217日葡萄牙亚速尔群岛MK7.7级地震、19411125日北大西洋东部MW8.1级地震与1975526日北大西洋东部MW7.9级地震的临界CBS值。根据秦四清等(2014c)提出的主震事件判识方法,判断该区当前孕育周期应存在第四锁固段,当其被加载至峰值强度点时,应有巨震事件发生。

截止到201554日,该地震区CBS监测值为2.61E+09J1/2,远离临界值3.05E+09J1/2。对该地震区未来震情预测结果如下:震级:MW8.0~8.2级;震中位置:图8I区所示预测发震区域;发震时间窗口:长期。预计向临界状态演化过程中,该地震区还将发生不超过MW7.9级的preshock事件。我们将跟踪该区地震活动性动态,期望对震中位置和发震时间窗口有更准确的判断。


3 拉巴特-里斯本地震区1764.12.26-2015.5.4之间CBS值与时间关系

(数据分析时选用ML≥5.0级地震事件;横坐标对应的时间减去3000年为实际年份;误差修正已被考虑)

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