巨灾发生之前——3·11日本大地震前几个月的重力变化 | JGR

由俯冲的构造板块引起的地震可能具有很强的破坏性。2011年发生的东日本大地震(Tōhoku 地震)对日本东部的人口中心造成了巨大的破坏。

2011年Tōhoku地震后日本Wakuya的鸟瞰图，显示出俯冲地震的破坏力。对太平洋俯冲带的持续重力监测有助于识别出大地震可能发生的地方。

图片来源: U.S. Navy/Mass Communication Specialist 3rd Class Alexander Tidd, CC BY-NC 2.0

用地震仪和空间大地测量方法对断层区域进行持续监测可以提示何时在浅层或地表系统发生了陆地变形，从而帮助研究人员开展减灾工作。但对于俯冲带来说，大部分变形发生在地球深部，很难在地表探测到。

在一篇新的论文中，Panet等人研究了是否可以利用卫星的重力测量来检测拉板变形。研究团队使用了重力恢复和气候实验(GRACE)卫星数据,GRACE是由美国宇航局(NASA)和德国航空航天中心(DLR)发射的双卫星系统，可以对地球重力场进行详细测量，从而揭示地球系统中发生变化的信息，包括水和冰的数量和位置，以及地壳变形。

在之前的研究中，该团队发现并绘制了Tōhoku地震前几个月地球重力场在空间和时间上的异常变化。在本文中，研究人员开发了一种沿着板块边界检测信号的新方法。

研究人员使用GRACE来研究俯冲系统中重力的细微变化。他们利用2004年至2011年GRACE重力梯度的重叠部分，测试了他们是否可以在Tōhoku地震发生之前看到固体地球中的深部信号，并创建了一种基于重力梯度变化识别固体质量重分布的方法。

他们发现在Tōhoku地震之前有着独特的重力特征，很可能与俯冲系统的深部变形有关。该团队表示，他们的工作提出了一种新的方法，可以利用实时重力测量卫星持续监测太平洋板块在地球深部的俯冲运动。

以上内容英文原文发表于AGU Eos Research Spotlights，中文翻译仅供参考。

原文链接：

https://eos.org/research-spotlights/months-of-gravity-changes-preceded-the-tohoku-earthquake

Text © 2022. AGU. CC BY-NC-ND 3.0

论文原文

https://doi.org/10.1029/2022JB024542

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