同源双震的速报处理
——以广西北流-广东化州MS 5.2级地震为例
2020-08-13吴国瑞马晓静洪玉清姜喜姣
吴国瑞,康 英,马晓静,洪玉清,杨 选,姜喜姣
（1. 广东省地震局,广州 510070；2. 中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室,广州 510070；3. 广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室,广州 510070）
0 前言
2019年10月12日广西北流—广东化州发生MS5.2级地震,广东省地震台网中心值班员在警报响起后第一时间开始进入速报状态,浏览波形发现为同源双震事件且后面的地震震级较大,值班员首先速报第二个地震,然后速报第一个地震。其后最大的余震也是双震。对于此类地震,两个地震震相叠加在一起,地震震相不易分析,在一定程度上增加了震相识别的难度[1-5],本文对于双震地震速报情况进行总结,详细分析了双震地震特征,对今后地震速报工作中顺利应对此类双震速报事件给出了快速判断及分析的建议。
1 双震的基本参数
1.1 主震双地震
双震事件速报参数见表1。
表1 主震双地震速报参数Table1 Earthquake quick report parameters
通过地震波形和速报参数判断为同源双震事件（图1）。前震与主震发震时刻相差仅仅2 s,从广东合江台的地震波形上看两个P G震相差1.81 s。
图1 主震双地震波形,P波对齐排序Fig.1 Double events waveform of the main shock and aligned with P wave
1.2 余震双地震
广西北流—广东化州MS5.2级地震余震序列中,最大余震也是一个同源双震事件（图2）,余震主震为M2.5级,前震为M1.6级,发震时刻相差1.4 s ,地震参数见表2。
表2 余震双地震定位结果Table 2 Earthquake location results of the main shock and the maximum aftershock.
图2 余震双地震波形图,P波对齐排序Fig.2 Double events waveform of the maximum aftershock and aligned with P wave
2 速报总结
2.1 同源双震的判断
值班员查看波形发现该地震为双震,进一步用“P波对齐”功能对各台站波形进行排序,明显看出两个事件P头的到时差一致；从波形特征上来看,前后两个地震波形记录的形态也相似,可以判断为同源双震。第2个地震明显震级较大,首先速报第2个地震参数然后再速报第1个地震参数。
2.2 双震震相的标注
分析中震相标准尽量选用清晰可靠的震相进行标注。首先将时间窗设置为60s（速报地震通常设置120 s）,通过P波对齐,震相从近到远排序,标注了5个近台的PG、2个SG , 2个PN震相（表 3）；这过程中尽量选用台站包围震中,最终定位残差为0.025 ,用时8分7秒得出了化州Ms5.2级地震定位结果。
接着,快速分析前震震相, P波很好识别,速报标注了10个PG、3个PN,因波形叠加 ,SG不好识别,用了一个比较清晰的SG（表4 ）,选用台站包围震中地点,定位残差为0.087,用时8分50秒（第2个报出开始计时）得出化州M4.2级地震定位结果。
表3 主震速报定位结果Table 3 Earthquake quick report location results of the MS 5.2 main shock and the ML2.5 maximum aftershock
表4 前震速报定位结果Table 4 Earthquake quick report location results of the foreshock of the MS 5.2 main shock and the ML2.5 maximum aftershock.
2.3 双震的震级量取
主震由于地震较大,测定了有面波发育的4个台的MS震级。因波形叠加,前震震级量取需仔细判别,手动仿真量取；因近台震级偏小,远台波形叠加不易区分,速报量取了25～151 km内5个台的ML震级。
2.4 定位台站的处理
定位过程中要充分考虑台站包围震中分布（图3）,缩小空隙角,提高其定位精度。表5对比了广东台网编目结果和速报结果,表明速报分析结果可靠。
图3 主震双地震速报定位台站分布图Fig.3 Distribution map of earthquake quick report location station of the Ms5.2 main shock.
表5 主震双地震速报与编目结果对比表Table 5 The comparison of the earthquake quick report and catalog results
2.5 地名交界的处理
分析结果显示发震地点在广东化州与广西北流交界地区,根据速报要求[6],值班员给出速报3级地名“广东茂名市化州市”。
2.6 余震双震的处理
第2个双震事件按上面经验依次处理。
3 地震波形特征
基于2个同源双震事件的波形进一步分析特征如下：
(1)两个事件间隔很近,近台记录的地震波形形态相似,各台站P头的到时差一致；
(2)地震发生在两省交界,震中附近台站较少（主震最近台为广东合江台,震中距为24.4 km）,所有记录波形叠加,很容易当成一个地震分析速报；除近台（合江台、信宜台）可以快速分析认定是双震外,其他台（50～200 km）都很容易认成PG , PmP , PN , SG , SmS , SN震相[7]。
(3)前震近台记录PG波清晰,初动尖锐；PG、PN震相可以分析,但SN、SG震相和主震震相叠加在一起,震相无法识别分析；因后续震相叠加在一起,震级测定必须避开第2个地震事件的最大振幅,手动仿真分析,不能使用自动快速测定震级功能；
(4)主震由于震级较大,近台限幅,较远台有面波出现；近台PG和SG震相需仔细识别可靠清晰的震相。
4 结语
通过对此次同源双震的总结分析,对于此次事件快速判断及分析的建议如下：
(1)快速判断是否为双地震,可采用MSDP中“P波对齐”的功能。
(2)先处理震级大的事件,后处理小的地震事件,在速报第一个地震时,建议备注给出双震的提示；例如此次同源双震,速报第一个地震时可在备注栏写明“2s前有一前震”,快速让周边地震台网和国家地震台网了解是双震事件。
(3)由于震相叠加,前面事件的S类震相和最大振幅、后面事件的P类震相要小心识别。
(4)对于同源双震,MSDP6.2版已增加“平移”功能,可以在分析一个后快速给出第2个事件的参考位置和发震时刻,速报人员仅计算震级；通过“平移”功能,在大震速报中,可以更快、更准确的速报,在以后台网速报中发挥最大作用。
(5)对于交界地震,建议速报参数时恢复交界说法,以免造成2个地震的误会。
(6)对于波形限幅的情况,自动处理系统直接不采用,人机交互系统给予提示,不能量取震级。
在实际情况中,由于双震数量相对较少,速报过程中三要素存在一定的误差；通过此次双震速报,对于在未来地震速报中提供了一定的指导意义。在今后的工作中,将会收集更多的双震资料用于总结分析,改进双震速报中的缺点与不足。
