1556年，位于秦岭以北、陕西省以南的渭河流域发生了M8.5级地震（图1）。这一地区是中国人口最密集的地区之一，受到这场历史地震的广泛影响，陕西省渭南县、华县、华阴县和永济县四个县的地震伤亡人数最多83万人死亡（有姓名记录），这是世界上已知的最大地震死亡人数。今天，渭河平原是陕西省主要的粮棉生产基地，而西安是中国西部最大的城市，人口众多。因此，不能低估另一次大地震可能造成的伤亡。因此，再现华县地震的强地震动特征对抗震设计和减灾具有重要意义，可为建筑物的抗震设计、震害模拟提供地震动输入。

本文采用经验格林函数法初步模拟再现了华县M8.5级地震主要的地震动强度特征。用逻辑树方法研究凹凸体参数的多种不确定性因素，建立了考虑这些不确定性参数的震源模型（图2），主要包括地震矩M0、划分子断层数量N、凹凸体不均匀的应力降Δσ和凹凸体面积Sa。结果表明：两个凹凸体震源模型比三个或四个凹凸体震源模型可以更好的反映了华县地震的主要强度特征（图3）。凹凸体的面积约占断层破裂区域的22%–25%，而相应的M0分别占整个M0的44%-48%。地震动分布的长轴方向与渭河平原东南部山区相同。并从历史地震烈度角度初步佐证了本研究的可靠性，本文的研究也是扩展经验格林函数方法的应用范围的尝试。

图1 华县地震研究区域

图2 凹凸体面积、数量和地震矩等参数的不确定性逻辑树框架

图3 双凹凸体震源模型获得的3类地震动的空间分布特征

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。本文也进一步拓展了经验格林函数方法的使用范围。

本研究成果发表于国外SCI期刊《Pure and Applied Geophysics》，受科技部重点研发计划：地震应急全时程灾情汇聚与决策服务技术研究（2018YFC1504501）资助。

【文献引用】

Li, Z., Chen, X., Chen, K. et al. Predicting Near-Field Strong Ground Motion of the Huaxian Ms8.5 Earthquake Based on Uncertainty Factors of Asperities. Pure Appl. Geophys. 178, 889–906 (2021). https://doi.org/10.1007/s00024-021-02682-6.

【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。