近日,我校地球科學與工程學院葉玲玲教授和周宇教授,與加州理工學院Hiroo Kanamori教授、法國Strasbourg大學Luis Rivera教授、加州大學圣克魯斯分校Thorne Lay教授、印尼BMKG研究所Dimas Sianipar博士以及日本東京大學Kenji Satake教授合作,在Science Advances上發表了關于2018年印尼火山地震海嘯的重要研究結果,提出基于地震波觀測的滑坡快速檢測和滑動幾何形態的分析方法,可服務于滑坡次生災害的預警。
2018年12月22日因無預警海嘯致使印尼蘇達海峽沿岸城市437人死亡,幾千人受災。葉玲玲教授等利用印尼的寬頻帶地震波數據,發現此次海嘯由滑坡引發,與2018年活躍的Anak Krakatau火山活動有關。相對于地震滑動,滑坡造成的地振動以低頻成分為主,高頻成分較少(圖1),造成目前常規基于高頻地振動信號的地震-海嘯預警系統失效。雷達影像資料分析進一步證實海嘯源是Anak Krakatau火山西南側的滑坡(圖2)。采用震源單力模型,長周期地震波觀測約束滑坡平均傾角為12°;結合地震波和衛星遙感資料觀測,得到滑動體積約為0.2 km3。這些參數為海嘯模擬提供了重要約束。
圖1. 2018年印尼火山海嘯產生的地表振動信號 (Ye et al., 2020, Sci. Adv.)
圖2. 2018年10月-12月歐洲Sentinel-1雷達衛星影像 (Ye et al., 2020, Sci. Adv.)
在2018年印尼火山滑坡事件中, 地震波信號10分鐘傳播到整個蘇門答臘和爪哇地區, 被幾十個地震臺接收(圖2),利用Wphase反演方法15分鐘可得到有效的滑坡信息。由滑坡引發的海嘯波傳播速度較慢, 半小時后傳播到附近的海岸帶地區。因而該研究中基于Wphase方法的滑坡快速檢測和滑動幾何形態的分析方法可有效運用于該類型滑坡海嘯預警中。
該研究工作受到國家自然科學基金, 中山大學青年教師重點培育項目和美國國家科學基金的資助。我校地球科學與工程學院葉玲玲教授為本研究的第一作者和通訊作者,第一作者單位為中山大學地球科學與工程學院、中山大學廣東省地球動力作用與地質災害重點實驗室。 該研究以“The 22 December 2018 tsunami from flank collapse of Anak Krakatau volcano during eruption”為題在線發表在國際綜合學術期刊Science Advances上。