局部無阻尼運動傳播法

局部無阻尼運動傳播法(全稱:Propagation of Local Undamped Motion法,簡稱:PLUM法,日語簡稱:プラム法)是指由日本氣象廳氣象研究所研發,於2018年3月開始被日本氣象廳啟用的針對緊急地震速報的最佳化演算法,實質上是波場的一種估計演算法[1][2][3]。該演算法不通過震源參數進行測算,不對震源震央進行定位,僅使用即時觀測到的烈度對其他待測點的烈度進行測算[4]

局部無阻尼運動傳播法的例子。①圖表示根據原有演算法實際發佈的緊急地震速報,②圖表示根據PLUM法推算出的預報範圍。
緊急地震速報系統原理圖

研發背景

2011年日本東北地方太平洋近海地震發生時,雖然在震央距較大的關東地方也觀測到了強烈的搖晃,但由於以往的演算法是基於點源模型的演算法,又加之地震震級巨大,破裂持續時間長,這種遠距離的強烈搖晃不能被很好地預測出來[5][6]。為解決大地震的預測烈度低估問題,日本氣象廳於2014年首次提出了局部無阻尼運動傳播法[7][8]。該演算法預計於2015年下半年開始試用,並預計於2018年3月正式實行[8][9]

演算法

2018年3月22日起,為解決大地震的烈度預測過小的問題,日本氣象廳開始實行了根據周邊觀測點觀測到的即時烈度預測相關點的烈度的局部無阻尼運動傳播法,與整合粒子濾波法(IPF法)結合使用[10][11]。局部無阻尼運動傳播法類似於從上游的實際測量水位估算河流的下游水位的方法,其通過待測點30 km範圍內的觀測點的即時地震烈度的最大值和待測點的地面放大率對待測點的烈度進行測算[12]。即使在像2011年日本東北地方太平洋近海地震這樣的大地震發生的情況下,PLUM法也可以向遠離震央的地區發出警報[13]

不過,局部無阻尼運動傳播法也有缺陷。由於PLUM法與其他演算法不同,以S波為觀測基礎,發佈警報的時間被縮短。並且由於PLUM法所使用的震源參數使用的都是假定值,不能真實反映出地震的規模[12][14]

參見

參考來源

  1. ^ Katsumi Yasukura. 進化する緊急地震速報 東日本大震災を契機に精度向上. 政府広報オンライン. 2015-03-05 [2018-08-11]. (原始內容存檔於2017-08-19) (日語). 
  2. ^ 新しい緊急地震速報 ご説明資料 ~ 2018年3月の緊急地震速報の進化 ~ (PDF). 明星電氣株式會社. 2018-01 [2018-08-11]. (原始內容 (PDF)存檔於2018-08-11) (日語). 
  3. ^ Yuki Kodera. Propagation of local undamped motion (PLUM) method and its improvement using P-phase discrimination for more rapid earthquake early warning based on wavefield-estimation approaches. 2017年國際地震學與地球內部物理學聯合會聯合學術大會. 2017 [2018-08-11]. (原始內容存檔於2019-06-12) (英語). 
  4. ^ 日本氣象廳地震火山部. 緊急地震速報の技術的改善について (PDF). 「緊急地震速報評価・改善検討会」(第6回). 日本氣象廳. [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2016-08-23) (日語).  參數|journal=與模板{{cite web}}不匹配(建議改用{{cite journal}}|website=) (幫助)
  5. ^ Y. Kodera; Y. Yamada; K. Hirano; K. Tamaribuchi; S. Adachi; N. Hayashimoto; M. Morimoto; M. Nakamura; M. Hoshiba. The Propagation of Local Undamped Motion (PLUM) Method: A Simple and Robust Seismic Wavefield Estimation Approach for Earthquake Early Warning. Bulletin of the Seismological Society of America. 2018, 108 (2): 983–1003 [2018-08-11]. doi:10.1785/0120170085. (原始內容存檔於2021-01-17) (英語). 
  6. ^ 日本氣象廳地震火山部. 緊急地震速報の技術的改善について ~巨大地震が発生した場合の震度の予想精度が向上します~ (PDF). 日本氣象廳. 2018-03-08 [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2018-03-22) (日語). 
  7. ^ Y. Kodera; J. Saitou; N. Hayashimoto; S. Adachi; M. Morimoto; Y. Nishimae; M. Hoshiba. 由周昱辰; 李山有翻譯. 2016年日本熊本地震预警:现行系统的性能评估和日本气象厅的下一步举措. 世界地震譯叢. 2018, 4 [2018-08-11]. (原始內容存檔於2019-06-05) (中文(簡體)). 
  8. ^ 8.0 8.1 別添 IPF 法 · PLUM 法の概念図 (PDF). 日本氣象廳. 2014-07-14 [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-03-09) (日語). 
  9. ^ 日本氣象廳地震火山部. PLUM法導入スケジュール (PDF). 日本氣象廳. 2017-07 [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2018-08-11) (日語). 
  10. ^ 「気象庁 緊急地震速報の技術的な改善」の対応について (PDF). 株式会社エイツー. 2018-03-12 [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2018-08-09) (日語). 
  11. ^ 和歌山県の地震 (PDF) 26 (1). 日本氣象廳: 5. 2018 [2018-08-11]. (原始內容 (PDF)存檔於2018-08-09) (日語). 
  12. ^ 12.0 12.1 山口耕作. 緊急地震速報の技術的改善について (PDF). リアルタイム地震・防災情報利用協議会. 2014-08-08 [2018-08-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2018-08-09) (日語). 
  13. ^ 緊急地震速報に新手法導入 震源から遠い揺れも高精度に. 靜岡新聞. 2018-03-23 [2018-08-11]. (原始內容存檔於2018-03-23) (日語). 
  14. ^ PLUM法導入におけるゆれくるコールの対応について. アールシーソリューション株式会社. 2018-03-22 [2018-08-11]. (原始內容存檔於2020-02-14) (日語).