美国地质调查局2008年国家地震灾害图
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美国地质调查局2008年国家地震灾害图
美国地质调查局(USGS)2008年4月发布了2008年国家地震灾害图，综合了有关地震地面震动、断层、地震活动和测量学的新研究结果，提供了适用于地震的建筑条例、保险率、风险评估和其他公众政策。
该灾害图代表了对美国地震灾害评估的“最佳的可利用的科学”。
1. 国家地震灾害图项目概述
USGS国家地震灾害图项目（NSHMP）由两个专家组提议，回顾了多个科学组织和政府的调查结果。
通过集成来自于自然科学和工程科学交叉的工作组提供的潜在的地震和与地面的振动相关的信息而开发出灾害图。
2005年和2006年举行了针对一系列典型区域的国家地震灾害图项目的研讨会和委员会会议，讨论了国家地震灾害模型潜在的变化。
灾害图一般6年修订一次，除了根据近年来新的资料对地震灾害图进行修订外，还更新对地震灾害进行预测、分析和研究的方法。
2. 国家地震灾害图的制定过程
根据国家地震危害作图项目计划，除了召开作图研讨会和委员会会议外，USGS成立了区域地震危害工作组。
另外，USGS 还召集了两个专家组为国家地震灾害图更新方面提供意见。
同时，NSHMP还成立了下一代衰减关系顾问团，顾问团由地震灾害专家组成，回顾了分布图、危害曲线、相关数据和这次更新中使用程序的进展。
此外，他们提供了2008年国家地震灾害图的技术回顾。
一系列科学和工程组织和地质学调查提供了进一步的假设。
制定的2008年USGS国家地震灾害图进程如下（CEUS：美国中部；WUS：美国西部）
3. 国家地震灾害图的更新方法
USGS2008年地震灾害图在2002年的地震灾害图基础上作出了更新。
更新的主要目的是总结包括失误信息、古地震数据、地震目录和地球震动的强运动记录的方法。
采用常用的方法进行统一的全国危害评估，同时项目组也对重要的区域差异进行了解释。
更新方法主要包括：常规方法和源于地震活动的危害组成、断层震源、衰减关系等的方法。
4.2008年国家地震灾害图总结
（1）地震损失计算
为制作国家地震危险带图，项目组通过几个谱加速度（SA）和最大峰值加速度（PGA）计算地震危害。
然后将危害度曲线插入到0.00211、0.00103和0.00040年超越概率中，从而分别获取50年超越10%、5%和2%的概率。
该危害模型以泊松（也就是时间独立）事件发生为假设。
其他级别的可以从危害曲线中添入，但是项目组很谨慎地使用这些低概率水平的曲线，因为这些低概率水平包括一些活动性非常弱的断层，而这些活动性非常低的断层的存在有可能导致显著性差异却被美国地质调查局（USGS）源模型所忽略。
项目
组的地图是基于统一的坚固岩石地，这些岩石地距离地壳以上30 米处的平均
剪切波速为760m/s。
（2）美国中部和东部地图
CEUS 50年超越2%概率的地震灾害主要发生在新马德里和查尔斯顿地震带。
在田纳西州东部和东北部这两个断层灾害也较大。
50年超越2%概率的地震灾害强度作为一个典型要素比CEUS50年超越10%概率高出一半。
项目组对2008年和2002年的震害图进行了比较。
新马德里附近的高频率地面运动在断层附近几公里内明显减少，且距断层约1,000公里远处高频地面运动也明显降低了2%～15%。
新马德里地震带附近的地面运动造成的危害比2002年的轻。
另外，当距离震源1,000公里以上后地面运动强度将降低2%～10%。
一些模型略夸大了从西北到东南的三个模式震源的地面运动状况。
地震灾害图中大多数地面运动减少是由新衰减关系、新马德里断层带变化和地震目录中震级不确定性集合造成的。
（3）美国西部地图
WUS地区50年超越2%概率的灾害受前面描述的断层部分中主要断层的控制。
50年超越2%概率的危害强度作为一个典型因素比加利福尼亚沿岸带50年超越10% 概率的强度高1.5～2倍，比WUS所有剩余地区的强度高2-3.5倍。
2002年和2008年WUS灾害图的比较，同样也可以在USGS国家地震灾害图网页上看到。
由于地面运动频率高（PGA和0.2-s SA），2002年的地震灾害图显示地面运动多在10%以内。
太平洋西北地区（Pacific Northwest）、加州沿海地区以及瓦萨屈（Wasatch）断层带的地面运动基本维持在5%～10% 以上的高水平，而在低地震发生带的地面运动要低于10% 。
美国西部许多地区的地面运动在较长周期里（1-s SA）变化巨大，降低了5%～30%（除了消减带邻近地区的比例，该比例上升了10%～20%）。
比例大幅度的下降主要由于地壳和俯冲地震的消减关系（包括地壳断层以760m/s的Vs30作为更规范的消减图表）造成的。
地震率的减少缘于地震目录中采用震级的不确定性和震源模型的改变。
5. 结论和进一步改进的建议
2008年国家地震灾害图描绘的“最有用科学”，是以科学家和工程师们在更新过程中输入的数据为基础，但是这并不意味着重大变化不出现在以后的
地图上。
以后的地震复发和地面震动科学将进一步加深项目组对地震危害的理解。
今后几年，项目组打算保留几个工作小组进一步确定不确定的参数，完善引发地震灾害和传播灾害信息的方法。
进一步研究展望如下：
美国中部
（1）明确整个CEUS地区震源的震级－频度分布点（包括最大值，b值和a值）；
（2）估算震级的不确定性和舍入误差以及地震目录中隐含的不确定率；
（3）研究新马德里断裂带沿岸的地震发生机制（理清表面应变速率和古地震率的关系）；
（4）明确查尔斯顿、南卡罗来纳震源的定位；
（5）估算CEUS地震导致的震颤范围；
（6）召集CEUS的专题讨论会：NGA-东部地面运动、最大值、查尔斯顿震源、新马德里震源和郊区危害图；
（7）开发洛基山和其他过渡地区的衰减模型。
美国西部
（1）减少地震模型与历史上地震发生率或地震解释的差异；
（2）估算地震断层滑动速率、大地测量应变率、古地震率和相关不确定性因素，解决数据集之间的差异；
（3）控制断层地震与抗震滑移的比率，并找到利用大地测量结果分析地震危害的常用办法；
（4）进一步估算断层的形状、大小和复发参数（特别是郊区）；
（5）估算断层沿带的多种震源断裂情况，包括多段或多层断裂；
（6）进一步完善断裂深度模型；
（7）评估从地震俯冲带到地震波及地的范围（界面和一定厚度的部分）；
（8）进一步改进地壳断层衰减关系，该关系包括震源参数的范围（如指向性）和路径参数（传播效应和场地放大效应）；
（9）将沉积盆地模型和土壤模型加入到地震危害研究中；
（10）发展地震断裂时间依赖模型并考虑如何将其应用到以后的危害图中；
（11）召集研讨会并且实施对WUS问题的研究：NGA-俯冲带、模型和地震史发生率之间的差异、滑动速度和不确定性、郊区地震危害图。
陈大明 检索 编译自
/of/2008/1128/。
