近日，中國科學(xué)院邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗室（OMG）徐敏研究員團隊，聯(lián)合美國伍茲霍爾海洋研究所助理研究員吳文波和中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng )新研究院倪四道院士，發(fā)展了基于三維遠震格林函數，有效提高海洋中強地震定位精度的新方法。相關(guān)成果發(fā)表于國際地學(xué)期刊《地球物理研究雜志-固體地球》（JGR-Solid Earth），博士后臧翀為論文第一作者。

海洋地震的震源參數對于研究海洋地質(zhì)構造和理解斷層破裂行為至關(guān)重要。盡管基于近場(chǎng)海底地震儀（OBS）觀(guān)測能夠實(shí)現震源參數準確反演，但目前全球海洋區域的OBS覆蓋程度較低；基于陸地臺網(wǎng)的遠震數據雖能定位中強尺度海洋地震，但反演通常使用一維簡(jiǎn)化地球模型，復雜的地球三維結構導致遠震定位精度較低。海洋地震的震源區三維結構容易激發(fā)較強的遠震P波尾波，通過(guò)擬合尾波波形能夠顯著(zhù)提高定位精度，但受限于高昂的三維模擬計算成本，難以進(jìn)行實(shí)際應用。

為解決上述問(wèn)題，科研人員創(chuàng )新發(fā)展了一種將震源區準確三維譜元法（SEM）模擬和震源區外高效一維直接解法（DSM）模擬耦合的算法SEM-DSM，能夠高效計算包含復雜P波尾波特征的三維遠震格林函數（圖1）。并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了基于三維格林函數的震源參數反演算法teleCAP3D，并將此技術(shù)應用于東北太平洋 Blanco轉換斷層的研究中。

結果顯示，相較于傳統的基于一維地球模型的反演，采用三維遠震格林函數可靠擬合遠震P波尾波波形，極大地提高了地震定位的準確性，特別在對淺源地震的深度約束上表現優(yōu)異（圖2）。 ?????

這項研究成果適用于洋中脊、轉換斷層和俯沖帶等各種海洋地質(zhì)環(huán)境，能夠為構造動(dòng)力學(xué)和震源物理研究提供可靠的震源參數，對于在全球范圍內推動(dòng)海洋地震研究具有重要意義。

本項研究獲得國家自然科學(xué)基金和廣東省基礎與應用基礎研究基金資助。

相關(guān)論文信息：Zang,C.,Wu,W.,Ni,S.,& Xu,M. (2024). A reciprocity‐based efficient method for improved source parameter estimation of submarine earthquakes with hybrid 3‐D teleseismic Green's functions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,129,e2023JB028174.

論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2023JB028174

圖1 SEM-DSM算法原理示意圖。

圖2 一維格林函數（藍色）與三維格林函數（橙色）波形擬合和震源矩心深度約束結果對比。基于三維格林函數能夠有效擬合P波尾波波形，顯著(zhù)改善地震震源參數反演精度。