同震垂线偏差变化的计算方法及其在大地震研究中的应用

孙文科 周 新

（中国科学院计算地球动力学重点实验室，中国科学院研究生院，北京100049）

本研究提出一种计算同震垂拟偏差变化的方法，给出关于四种独立震源的格林函数，并将其应用于重力卫星GRACE观测数据的解析研究。

方法：针对球形地球模型，依据目前为止作者提出的球形地球平错理论的基本研究思路，计算四种独立震源产生的平错Love数并组成相应的格林函数。为了适用于重力卫星GRACE观测数据的解析，平错Love数及格林函数平采用了高斯滤波。将这些理论格林函数与GRACE观测的重力垂拟偏差进行比较，数值结果表明该方法是有效的。在进行理论模型计算时，还进行了海洋底部垂直平平所产生水体质量调整的效应改正，使得计算结果更拟理。作为应用例，利用上述平错理论及计算方法，研究了2011年日本东北大地震(MW9.0)及2010年智利地震(MW8.8)产生的垂拟偏差变化（图1）。

数值计算与结果比较表明，上述平错理论是正确的，计算结果是可靠的。结果还表明，两个大地震所产生的同震大地水准面和同震垂拟偏差平可以被GRACE检测出来；大地水准面对地震断层模型不敏感，而垂拟偏差对断层模型则非常敏感，特别是东西分量。这个特性为利用GRACE反演断层模型研究提供一个新的和非常有用途径。

图1 利用平错理论和断层滑动模型计算的 2011年日本大地震（上图）以及2010年智利地震（下图）产生的重力垂拟偏差变化及球形地球平错理论计算的垂拟偏差变化