下面文章主要介紹了國家海洋局海嘯預警中心目前業務化運行的地震監測系統，說明了系統結構及各模塊的主要功能，計算了該系統在南中國海地區的理論監測能力并對業務化運行以來的情況進行了統計。

　　關鍵詞：地震監測,海嘯預警,地震參數

　　1引言

　　21世紀以來，全球地震海嘯活躍，海嘯巨災頻發[1]。我國周邊海域及南海區域位于環太平洋地震帶的邊緣，面臨著區域海嘯和越洋海嘯的雙重威脅[2-5]。然而，我國的海嘯預警業務起步較晚，自上世紀加入太平洋海嘯預警系統政府間協調組(ICG/PTWS)以后，海嘯預警所需的地震參數都是從國內外地震監測機構獲取的，這無疑增加了海嘯預警的發布時間。

　　2012年，中央機構編制委員會辦公室正式批準設立國家海洋局海嘯預警中心，并依托國家海洋環境預報中心開展建設和業務運行，以加強我國的海嘯預警業務，增強防災減災能力。為了快速獲取地震參數，提高海嘯預報效率，海嘯預警地震監測系統建設工作于2012年開始進行，本系統能在海嘯發生后獲取到快速可靠的地震參數，使得我國在海嘯預警業務領域具備了獨立的海底地震監測能力，實現了全球及區域海底地震的實時監測，標志我國初步具備全球海底地震及其引發海嘯的自動化監測預警能力。

　　2系統組成

　　系統主要由3個子系統組成，分別為數據獲取子系統、地震快速定位子系統以及震源機制子系統。數據獲取子系統將各個不同網段的地震數據收集起來并發送給地震快速定位子系統以獲得地震事件的基本參數，同時震源機制子系統將根據地震事件的基本參數并應用地震波形數據計算該地震事件的震源機制解，為快速準確的海嘯數值模擬提供保障。

　　2.1數據獲取子系統

　　地震數據是進行地震定位及計算震源機制解準確性的決定性因素，因此數據獲取子系統是整個系統的重要組成部分。2014年，國家海洋局牽頭建設完成25個寬頻地震臺用于地震海嘯預警，提升了地震監測系統對于我國近海地震的監測能力。但由于海洋局建設地震臺站地理位置的特殊性，從南至北呈近直線分布，如果僅應用這些臺站對地震進行定位，定位結果必然存在較大偏差，很難滿足海嘯預警的基本業務需求。

　　為了解決這一問題，我們收集更多的地震數據來進行定位，通過SeedLink協議[6]實時獲取美國地震學聯合研究會(IncorporatedResearchInstitutionsforSeismology，IRIS)以及歐洲GEOFON臺網的共享地震數據，并于2015年通過與中國地震局的合作獲取了中國東南沿海附近54個高質量的寬頻大地震臺數據。經過數據融合之后，目前數據獲取子系統收集了包括全球共享地震臺站數據、海洋局自建的海嘯預警寬頻地震臺數據以及中國地震局共享臺站共600余個地震臺的數據。

　　2.2地震快速定位子系統

　　地震快速定位系統由Antelope與Seiscomp3兩套地震監測系統組成，二者都是目前國際上主流的監測系統[7-14]，且都擁有地震數據的實時顯示、實時地震處理(初至拾取、地震事件關聯、事件定位、存檔)、數據存儲與管理等功能[15]。同時，二者在運行機制及定位計算所采用的算法上又有一定的差異，二者同時運行能夠互為參考，互為備份，確保海底地震監測業務的穩定運行。我們計算了南中國海區域發生地震后運用4個臺站進行定位所需要的理論時間，即地震監測能力。結果表明我國近海、泰國灣、馬來西亞及新加坡地區發生地震的監測理論監測延時在1min以內，在南中國海其他區域包括馬尼拉海溝、蘇拉威西海溝等地震頻發地區的監測延時也能達到100s以內。

　　2.3快速震源機制解子系統

　　制約海嘯數值預報準確性的瓶頸是快速地獲取強震的震源機制解。在此前的海嘯預警工作中，由于不能及時獲取地震的震源機制解，預報結果無論從時效性還是從準確性來說都相對較差。該子系統采用地震波形數據應用W-Phase震相方法[16]計算震源機制，可在10～20min內快速反演得到強震的震源機制解，擺脫了對國外相關地震監測機構的依賴，也使得利用數值模式快速計算海嘯波幅成為現實，為海嘯預警提供快速準確的定量預報結果。

　　3運行狀況統計

　　該系統自2016年6月開始試運行，運行一年以來針對37次地震事件發布了海嘯信息。

　　3.1監測情況統計。

　　針對這37次地震事件第一波海嘯信息的發布，上述事件中7次事件的監測延時在3min內，主要分布在臺灣地區、日本東部以及太平洋東海岸等臺站較為密集的地區;23次事件的監測延時在3～5min，主要分布在菲律賓海溝、阿留申海溝以及美洲中部南部等地區;其余6次事件的監測延時在5min以上，主要分布在巴布新幾內亞以及大西洋等臺站較為稀疏的地區，統計結果與我們所計算的南中國海地區地震監測能力大體一致。

　　這37次地震事件第一份海嘯信息的平均發布延時為11.5min，相比于2012年的平均發布延時36min已經了很大的提高，部分海嘯信息發布時間較長主要是有由于這些地震事件的震級或是臨近發布閾值，或是震級較大需要進行數模計算來預報海嘯波高，可見地震海嘯系統在提高海嘯信息發布效率方面發揮了重要的作用。同階段內太平洋海嘯預警中心(PacificTsunamiWarningCenter，PTWC)發布海嘯信息的平均延時約為8min(網站更新時間與地震發生時刻之間的時間)。

　　我們與國際先進機構的發布時效還存在一定的差距，這些差距主要體現在地震定位流程、發布流程、模型的效率等多個方面。我們統計了這37次地震事件地震監測系統所給出的最快震級與哈佛大學全球震源機制解(GlobalCentroid-Moment-Tensor，GCMT)項目所得震級的關系二者之間的偏差在0值附近呈均勻分布，絕大部分事件的偏差在0.2～0.4之間(約占62%)，平均偏差約為0.22。

　　同階段PTWC發布的第一波海嘯信息震級最大偏差為0.4，平均偏差為0.19。可見在第一波海嘯信息的震級準確性方面，我們與國際先進水平的差距也在縮小。

　　3.2個例分析

　　2016年12月9日01時38分(北京時，下同)，新西蘭南島東岸遠海海域發生強震，地震系統定位結果與各機構定位結果對比。SeisComp3地震監測系統于地震發生后約5min給出定位結果，Antelope地震監測系統由于應用震相較多，于8min給出定位結果�？紤]到地震發生后最初一段時間臺站數目較少，定位結果不穩定，我們通常選取地震發生后8min左右的定位結果作為海嘯信息的地震參數。

　　本次地震事件的第一期海嘯信息發布延時為11min，雖然發布延時略長于國際先進的海嘯預警中心，但是得到的地震參數的準確性相對較高。針對本次地震事件，震源機制子系統于18min給出震源機制解，從該結果與哈佛大學震源機制結果對比來看，精度較為理想，為預報人員快速準確的發布海嘯信息提供了堅實的基礎。

　　4結論

　　海嘯預警地震監測系統的建立使得我國的海嘯預警不再受地震參數獲取時效的制約，為海嘯業務提供了重要的數據保障和科技支撐，有力地促進了海嘯預警預報工作模式的發展。首次實現了以全球地震觸發報警為基礎的海嘯預警標準業務流程(StandardOperatingProcedures，SOP)，大幅地提高了海嘯預警的時效性及準確性，進一步縮短了與國際先進預警中心之間的差距。海嘯地震監測系統增強了我國的海嘯預警預報能力，為建立南中國海區域海嘯預警中心打下了堅實的基礎，提升了我國在海嘯預警領域的國際影響力，標志著我國海嘯預警業務工作進入一個新的發展階段。

　　參考文獻：　[1]NationalOceanicandAtmosphericAdministration(NOAA),NationalGeophysicalDataCenter(NGDC).NOAA/WDCglobalhistoricaltsunamidatabase[DB/OL].WashingtonDC,USA:NGDC,2015.www.ngdc.noaa.gov/hazard/tsu_db.shtml.

　　[2]張鑫,毛獻忠.馬尼拉海溝潛在地震海嘯對我國華南沿海危險性研究[J].海洋預報,2017,34(2):43-50.

　　[3]趙聯大,于福江,滕駿華.南海定量海嘯預警系統[J].海洋預報,2015,32(2):1-6.

　　[4]王培濤,于福江,趙聯大,等.溫州甌江口淺灘地區越洋海嘯影響評估計算[J].海洋預報,2013,30(4):18-26.

　　[5]王培濤,趙聯大,侯京明,等.中國的海嘯災害危險性及海嘯預警系統——解讀2011年太平洋海嘯演習[J].海洋預報,2012,29(5):9-16.

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[7]PesaresiD.TheEGU2010SM1.3seismiccentersdataacquisitionsession:anintroductiontoantelope,earthwormandseiscomp,andtheirusearoundtheworld[J].AnnalsofGeophysics,2011,54(1):1-7.

　　[8]HankaW,SaulJ,WeberB,etal.Real-timeearthquakemonitoringfortsunamiwarningintheIndianOceanandbeyond[J].NaturalHazardsandEarthSystemSciences,2010,10(12):2611-2622.

　　推薦期刊：《海洋預報》(雙月刊)1984年創刊，是公開發引的科技期刊。該刊為全國核心期刊，海洋學類核心期刊，是中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊。主要探討海洋、氣象學科的理論研究，交流海洋環境預防技術方法，總結預防服務經驗，報道科研成果，科技信息及國內外海洋、氣象界科技最新動態及展望。