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2011年日本大地震震源区的位移量（6/17日Science文章）
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2011年日本大地震震源区的位移量（6/17日Science文章）
2011年日本发生了9.0级的东北大地震，并随后引起海啸袭击了本州岛东北部沿海地区，造成巨额财产和人员伤亡。震后，日本科学家利用GPS系统以及声波测量技术，检测到了震源地区海底的位移。在震源区检测到了超过20米的水平位移，并沿着海沟方向绵延数十千米，这一位移量是检测到的陆地位移量的4倍多；沿震源区ESE(east-southeast)方向达到最大位移量约24米。而且震源区存在近3米的垂直抬升，而在陆上则观测到了沉降。
（from: http://www.jma.go.jp/jma/en/News/tohoku_map.png 略有修改）
(from http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/science.1207401/DC1 )
以上研究成果发表在2011年6月17日最新一期《Science》杂志上（题目：“Displacement Above the Hypocenter of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake”，作者 Sato et al.），同期《Science》共发表了4篇有关利用GPS等技术来监测大地震中(及地震后)地表的变形。
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Displacement Above the Hypocenter of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake
链接：http://www.sciencemag.org/content/332/6036/1395
The 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake: Mosaicking the Megathrust from Seconds to Centuries
链接：http://www.sciencemag.org/content/332/6036/1421
Shallow Dynamic Overshoot and Energetic Deep Rupture in the 2011 Mw 9.0 Tohoku-Oki Earthquake
链接：http://www.sciencemag.org/content/332/6036/1426
The 2010 Mw 8.8 Maule Megathrust Earthquake of Central Chile, Monitored by GPS
链接：http://www.sciencemag.org/content/332/6036/1417
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图1. 2011年日本大地震引起的海底在水平(A)和垂直(B)方向上的位移。红色正方形指示海底参考点，黄色五角星指示震源位置。定位参考点为Shimosato (A中三角指示位置).
日本国土交通省国土地理院(http://www.gsi.go.jp)(Geospatial Information Authority of Japan, GSI)利用GPS系统对陆地上的同震(coseismic)位移进行了监测，最大的位移量位于牡鹿半岛(Oshika peninsula)，向ESE方向有大约5米的位移和大约1米的下沉。GSI根据所观测到的位移对板块边界的滑移分布也进行了估计，最大的滑移位于震源位置附近大约为24米。牡鹿半岛离震源位置大约仅130千米。
根据地震前后观测数据的对比可以得到同震位移量：在水平方向上有5-24米的位移，在垂直方向上有-0.8-3米的抬升(图1及下表)。尤其是在震源位置附近的MYGI处，观测到了大约24米想ESE方向的水平位移以及大约3米的垂直抬升。MYGI所观测到的水平位移是陆地位移观测值的4倍多(大约5米，见上文)，并与所推测的板块边界处的最大滑移量几乎相同(大约24米，见上文)。另外在震源位置外大约70km处的KAMS也观测到了相近的位移量，因此说明超过20米以上位移的地区至少跨越了70km(图1)。由此表明海沟附近的板块边界处最大位移超过了20-30米，因为板块边界处的滑移应该比海底的位移大得多。
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Site name |
Observation date |
° |
Latitude ′ |
″ |
° |
Longitude ′ |
″ |
Height m | ||
|
KAMN |
11/16/2010 |
38 |
53 |
16.740 |
143 |
21 |
43.869 |
-2306.51 | ||
|
|
4/3/2011 |
38 |
53 |
16.551 |
143 |
21 |
44.443 |
-2304.90 | ||
|
KAMS |
11/19/2010 |
38 |
38 |
11.271 |
143 |
15 |
48.021 |
-2193.21 | ||
|
|
4/5/2011 |
38 |
38 |
10.981 |
143 |
15 |
48.893 |
-2191.72 | ||
|
MYGI |
2/21/2011 |
38 |
4 |
51.388 |
142 |
54 |
59.881 |
-1645.83 | ||
|
|
3/28/2011 |
38 |
4 |
51.051 |
142 |
55 |
0.788 |
-1642.69 | ||
|
MYGW |
2/21/2011 |
38 |
8 |
55.897 |
142 |
25 |
59.327 |
-1044.71 | ||
|
|
3/27/2011 |
38 |
8 |
55.734 |
142 |
25 |
59.919 |
-1045.49 | ||
|
FUKU |
2/23/2011 |
37 |
9 |
58.002 |
142 |
4 |
51.233 |
-1209.47 | ||
|
|
3/29/2011 |
37 |
9 |
57.948 |
142 |
4 |
51.412 |
-1208.61 | ||
以上只是其中一篇文章的内容简介，感兴趣的请阅读这四篇原文。Sato et al.(2011)的结果来自于以下网站：
Japan Meteorological Agency, www.jma.go.jp/jma/en/2011_Earthquake.html
Geospatial Information Authority of Japan, www.gsi.go.jp/cais/topic110421-index-e.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-92454-456293.html
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