中國地震局地震預(yù)測(cè)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)實(shí)驗(yàn)場項(xiàng)目資助的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院張捷教授課題組,在監(jiān)測(cè)地震、應(yīng)用人工智能實(shí)時(shí)估算地震震源破裂機(jī)制參數(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,這一研究成果于2021年3月4日發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications) 雜志上。
地震的震源機(jī)制解揭示了震源處或發(fā)震構(gòu)造的破裂和運(yùn)動(dòng)特征,為推斷斷層的破裂方向、揭示震源附近的應(yīng)力分布狀況、破裂過程反演、庫侖應(yīng)力計(jì)算、預(yù)測(cè)強(qiáng)余震的可能分布等提供重要數(shù)據(jù)。自1938年地震學(xué)家第一次開始推算地震斷層面解,震源機(jī)制參數(shù)一直是地震學(xué)研究的主要問題,從地震記錄反演地震震源機(jī)制是計(jì)算耗時(shí)的復(fù)雜過程。目前世界各地地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)在地震速報(bào)信息里只有發(fā)震時(shí)刻、震級(jí)、地點(diǎn)和深度,不包括震源機(jī)制參數(shù),一般地震發(fā)生10分鐘或更長的時(shí)間后才報(bào)出震源機(jī)制參數(shù)。
采用人工智能方法有效地解決了這個(gè)復(fù)雜計(jì)算問題。應(yīng)用完備的理論地震大數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),完善了該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后,實(shí)際地震數(shù)據(jù)進(jìn)入人工智能系統(tǒng),在不到1秒的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)準(zhǔn)確地估算出震源機(jī)制參數(shù),大量實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試證實(shí)了該方法的有效性,實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域的重要突破。
該成果目前正在轉(zhuǎn)化成實(shí)際運(yùn)行的功能,近期將在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國地震局在中國地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場合作研發(fā)的“智能地動(dòng)”人工智能地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)中運(yùn)用。