1970年的通海大地震造成了非常大的人员伤亡和财产损失。因为地震发生年代较早，国内的地震监测能力还非常有限，因此通海大地震并未获得强震记录。2018年通海发生两次M5.0级的小地震，震中位置与通海大地震的位置很接近（图1），现代化的地震监测技术完整的记录到了两次M5.0级地震的加速度记录。而经验格林函数方法是采用实际的小震记录合成大地震的一种方法，用主震的前震或者余震记录作为格林函数合成大震。将大震震源看作是由一系列子震震源构成，选择一个大小合适的余震或者前震记录作为格林函数，将小震等同于子震，按照一定的破裂方式，将这些经验格林函数叠加得到大震地震动时程。2018年的两次M5.0级的小震记录比较符合此方法对小震记录的要求，本工作就是基于以上研究背景开展的。

本文基于真实发生的与历史大地震震中位置相同的小震记录，合成通海大地震的近场强地震动的强度特征，发展基于实际小震记录和震源参数不确定性特征的未来破坏性地震的近场强地震动特征评估；探讨和初步建立了大地震凹凸体震源参数的模型设置。

本文采用两次2018年5.0级地震作为经验格林函数，再现1970年M7.8级通海地震的地震动强度。本文重点考虑了震源模型、凹凸体参数的不确定性特征，以及初始破裂位置中的不确定性。将获得的不同震源模型的峰值加速度（PGA）、加速度时程和每个台站的加速度反应谱与汶川8.0级地震对应台站的地震动强度进行比较，侧面佐证和检验地震动强度模拟结果的可靠性（图3），同时从地震动衰减关系（NGA-west2）等角度侧面佐证模拟结果的可靠性（图2）。研究结果表明：单凹凸体震源模型的PGA强度是最大的。随着凹凸体数量的增加，地震动强度降低，地震持续时间增加，推断是凹凸体数量的增加分散了地震能量。双凹凸体震源模型与通海地震的真实震源模型是一致的。各台站的加速度时程和反应谱等整体也可以反映通海M7.8级地震的地震动强度特征。因此，我们认为将经验格林函数方法与现代发生的两次M5.0级地震记录相结合，再现通海地震的主要的地震动强度特征是可行的。

图1 通海地震研究区域概况

图2 不同凹凸体震源模型与不同衰减关系特征对比

图3 通海地震不同震源模型获得PGA和汶川地震中相似位置的PGA随震中距的走势特征

地震工程学界普遍认识到近场强地震动预测对减轻未来大地震造成的灾害和指导重大工程建设的抗震设计具有重要作用，如何对建筑物损坏影响较大的高频地震动进行科学可靠的评估是一个具有很高应用价值的研究方向。发展基于真实小震记录的实用型的高频地震动评估方法，可为示范区的抗震设计、建筑物震害模拟提供更加真实可靠的高频地震动输入。

本研究成果发表于国外SCI期刊《Journal of Seismology》，本研究受“科技部重点研发计划（2018YFC1504601）”资助

【文献引用】

Li, Z., Sun, J., Chen, X. et al. Predicting the near-field strong ground motion based on uncertainties in asperities: an opportunity to reproduce the characteristics of the 1970 Tonghai earthquake (Ms 7.8). J Seismol 25, 875–898 (2021).

【个人简介】

李宗超，男，博士，就职于中国地震局地球物理研究所强震动地震学研究室，主要研究方向为强地震动数值模拟，震源参数不确定性特征研究等。