日本地震海啸影响及其分析

因对地震引发的核电站泄漏等次生灾害的关注,3月11日发生的这次日本有记载以来最大的地震反而关注度减少,但是全球地震和地质研究专家却一直在高度关注和研究这次地震带来的影响。这场比许多人的预计要大得多的强地震对日本乃至全球其他地方的地震危险性意味着什么?有地震学家已经提出此次日本强震颠覆了传统地震规模假说,当然更多的学者还在观察和积累数据中。以下一组文章想通过这一话题的探讨,引起更多人对我们生活的星球的地质结构及其动态变化的关注。     

2011年3月11日日本地震震前电离层异常变化分析

以2011年3月11日日本本州东海岸附近海域发生的Mw9.0级地震为背景,利用震中附近GNSS观测站数据计算得到的VTEC和电离层测高仪站的foF2数据,分析了地震前后的电离层异常.发现3月8日存在明显的正异常,且明显的异常持续了6h.进一步分析电离层异常的空间分布后,认为3月8日中午至日落前后发生的电离层正异常很可能是由于孕育地震而引起的.通过给出的3月8日VTEC二维异常分布图发现异常的区域在经度方向跨度有50°,在纬度方向接近20°,长度大致为3:1,电离层VTEC异常峰值出现在15:00~19:00LT之间,峰值点并不位于震中的正上方,而是位于震中偏向赤道方向,在赤道共轭区也存在异常,而在全球其他区域没有显著的异常.为深入分析该天电离层异常的变化情况,采用电离层层析技术重构了震区附近电离层电子密度时空分布,确认3月8日的电离层异常可看作是日本311地震的前兆.     

2011 年3月11日日本宫城Mw 9.0 级地震对其周边地区火山活动的影响

2011年3月11日日本宫城Mw 9.0 级大震后的两天九州岛上新燃岳火山发生大规模喷发. 此次火山喷发是否是受地震触发所致, 以及地震是否同样也会造成富士山火山和长白山火山的喷发成为人们关注的热点. 通过对地震造成的区域应力应变场的计算, 发现富士山火山、新燃岳火山和长白山火山均处于体膨胀区, 在地下10 km 处体膨胀分别达到~220, ~8 和~14 nano-strain. 由同震GPS 位移场计算得到的3 个火山地区地表面应变也表现为膨胀, 符合模型计算结果. 考虑到拉张应力可能对岩浆通道产生的扩张作用、对包容在岩浆内二氧化碳气体的分异作用以及由此引发的一系列正反馈过程, 此次地震可能造成这些火山活动的增加, 应当警惕触发影响可能造成的火山喷发.     

浅议海啸及中国的海啸灾害

2011年3月11日北京时间13时46分,日本东北部本州岛仙台港以东约130公里处的海域发生里氏9.0级特大地震,震源深度为10公里,东京地区有强烈震感.     

2010 年2 月27 日智利8.8 级地震海啸对我国影响分析

北京时间2010 年2 月27 日14 时34 分智利中部近岸发生里氏8.8 级强烈地震, 随后环太平洋的数十个国家和地区陆续监测到了强震引发的越洋海啸. 28 日16 时20 分起, 海啸波在穿越整个太平洋后进入我国东南沿海, 中国海洋监测网实时记录了此次越洋海啸大范围影响我国的全过程, 这也是我国首次仪器记录的越洋海啸. 在详细分析受海啸影响岸段潮位站资料的基础上, 划分了越洋海啸对我国东南沿海不同岸段的潜在威胁等级, 指出台湾省东部、浙江省及福建省北部沿岸最易受越洋海啸影响. 此外, 采用波谱分析和小波分析方法对潮位资料分析发现在特殊岸形下, 海啸初波极易激发局地“假潮”振荡, 两者叠加往往使得海啸波高进一步增大.     

2011 年日本东北9.0 级大地震灾区建筑物与农田灾情遥感评估

北京时间2011 年3 月11 日13 时46 分, 在日本本州东海岸附近海域发生9.0 级地震, 地震发生后中国科学院对地观测中心迅速启动重大灾害应急响应及时对灾情进行评估. 本文首先基于灾前多光谱遥感影像提取了地震重灾区岩手、宫城、福岛三县的建筑物与农田信息, 然后通过与地震烈度分区的叠置分析, 评估了建筑物的受损情况. 同时, 通过建立基于地形与距离海岸线距离的海啸影响程度评估模型, 分析了重灾区沿海岸线建筑物与农田受海啸影响的损失结果. 评估结果部分采用灾后高分辨率影像进行了验证. 结果表明, 宫城县由地震及其诱发海啸造成的损失最大, 全县76%左右的建筑遭受的地震烈度达6 度以上(日本烈度表示法),24%左右的建筑与12%左右的农田遭受海啸入侵, 其次损失为福岛、岩手两县. 该结果为进一步开展经济、社会等灾情分析与评估提供了科学数据.     

日本东北：地震和海啸后的重生

骇人听闻的“311”日本大地震眼看就满一周年,其灾后重建工作引人关注。为此,本刊特约记者专程前往东日本重建现场采访,向读者展现重建的进展……     

海啸的成因与预警系统

在特定的海岸地形地貌条件下,深海大地震会产生海啸灾害.本文介绍了海啸产生的原理、海啸的特点、海啸的能量和预警系统,讨论了最近印尼苏门答腊附近海域地震产生的严重海啸灾害的原因,指出只要不断完善海啸的预报预警系统,海啸灾害是可以大大减轻的.     

用数值模拟格林函数方法合成近源地面运动地震图

用数值模拟计算所得小地震波形代替经验格林函数法中的观测小地震波形, 合成1995神户地震震源附近强地面运动理论地震图. 数值模拟计算的小地震波形, 称为计算格林函数地震波形或计算小地震波形. 数值模拟小地震波形计算是在两维适当高精度速度结构条件下用拟傅里叶变换微分求解波动方程进行的. 拟傅里叶数值模拟中使用了快速, 高精度, 高稳定性的错格实数傅里叶变换微分算子. 在合成神户大地震的综合理论地震图的计算中, 首先根据震源谱的拐角频率与地震断层长度的关系确定出的数值模拟所得格林函数地震波形的地震矩和相当震级. 再将这些计算的小地震波形用经验格林函数的方法合成神户地区地震断层附近部分台站的理论地震图. 合成近源地面运动地震图时使用了多重震源破裂过程模式. 结果表明综合理论地震图与作为目标地震的1995年神户M7.2地震的观测波形吻合得很好. 它意味着该方法对于在缺少地震观测的地区进行地震学研究和强地面运动预测是十分有效的.     

美国《科学》杂志：日本地震海啸及核泄漏问题答读者问

地震前的福岛第一核电站全貌图日本核泄漏辐射对海洋生命将产生什么样的影响？读者：由于辐射影响主要向海洋扩散,其对海洋生命的影响将会如何？《科学》：如果辐射尘只是越过海洋表面,对海洋生物的影响应该很小。如果被海洋生物误以为是什么别的东西而吸收,那么其放射性同位素将是最危险的,     

陨星曾引发纽约海啸

一项新研究表明，2300年前，美国纽约市所在地区曾遭遇过一次陨星撞击，并引发巨型海啸。一般而言，地震活动最容易引发海啸，例如2004年的印度洋海啸灾难就是南海底地震引发的。不过，陨星撞击地球也能引发杀人巨浪。在美国纽约地区，过去几百万年来都没有发生过猛烈的火山爆发，而最近在取自哈德逊河（连接纽约市和新泽西州）的沉积物中却发现了陨星撞击过的迹象，     

新型海啸预报系统

地质学家早已了解到某些海洋地震会引发强烈的海啸,有些则不会。但是,最近危害极大的日本地震也告诉我们,目前还没有什么有效的方法,能使毫无准备的人们避免被海啸侵袭。然而,由美国     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注.采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向栽荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小.     

海啸送来巨型卵石

在南太平洋岛国汤加王国的最大岛屿——汤加塔布岛上，有7块奇怪的巨型卵石，其中最大的一块宽达15米、重约1600吨，距离海边100多米，高出海平面30米。这些巨型卵石与南太平洋岛屿的平坦地貌格格不入，显然它们原本并不属于这里。科学家最近通过电脑模拟发现，     

海啸的生成和预报

并非所有地震过后都会出现海啸2011年3月11日发生在日本东北地区宫城县北部海底的里氏9.0级特大地震,引发可怕的大海啸,进而导致福岛核电设施发生爆炸、核辐射物外泄,造成了人员生命、财产的重大损失和周边环境的严重污染,但是,并非所有的地震过后都会出现滔天巨浪。     

金属材料疲劳性能的数值模拟

金属广泛地用于生产生活中,所以金属的疲劳也渐渐被人们关注。采用有限元软件(Fatigue)对金属材料在不同轴向载荷条件下进行疲劳性能模拟并进行了分析,分析表明,交变应力的应力幅值一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小。     

2011年日本本州东海岸附近9.0级地震活动特征

分析了2011年3月11日日本本州东海岸附近9.0级地震序列的时空演化特征及该次地震前日本海沟附近地震活动特点:①本次特大地震为前震-主震-余震型,前震序列具有空间分布集中、低b值、震源机制一致的特点;②主震后0.5h先后发生最大余震7.9级和次大余震7.7级,其后强度迅速衰减,主震后半个月和1个月左右余震出现起伏增强活动.本次地震为双侧破裂,主震后5h,余震区展布在长500km、宽300km范围内;3月12日后余震区长轴略有扩展,约600km;③9.0级地震震前9a,震源区附近出现了中强以上地震的显著增强活动,增强区范围大体与余震区相当.     

磁性液体数值模拟研究进展

磁性液体(magneticfluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑.     

供水系统稳态运行计算数值模拟研究

文章提出了数值模拟计算的数学模型及其求解的方法，以期通过该研究为供水系统过渡过程计算提供初值，为优化调节提供基础，为自动化控制提供接口，并结合实际工程给出了稳态计算的结果。     

日本地震背后的科学

2011年3月11日,日本发生里氏9.0级特大地震,并引发巨大海啸和核电站危机,重创日本。本文介绍地震、海啸及核泄漏等相关知识。