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研究人员利用地震信号来追踪地面上的爆炸

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-12  浏览次数:9
核心提示:利弗莫尔大学的科学家迈克尔·帕斯亚诺斯和肖恩·福特利用土耳其的地震站,创造了一种确定近地表爆炸源特征的方法。他们发现,去
利弗莫尔大学的科学家迈克尔·帕斯亚诺斯和肖恩·福特利用土耳其的地震站,创造了一种确定近地表爆炸源特征的方法。他们发现,去年春天发生在阿勒颇附近瓦迪•阿尔-戴夫(Wadi al-Deif)陆军基地地下的隧道炸弹爆炸,可能没有最初估计的那么严重,重量接近40吨。
长期以来,地震学一直被用来确定地下爆炸的产率、深度等震源特征,在核爆炸监测中发挥着重要作用。但是现在一些相同的技术已经被修改来确定近地和地面爆炸的强度和来源。
这种追踪地面爆炸的新方法是调查人员和政府机构寻找爆炸确切原因的法医工具。
LLNL地球物理学家、即将出版的《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上一篇论文的第一作者迈克尔·帕斯亚诺斯(Michael Pasyanos)说:“这项技术解释了爆炸深度接近自由表面时振幅的减小,以及与地面耦合的能量减少的原因。”
该团队还由LLNL的科学家肖恩·福特(Sean Ford)组成,他们在新墨西哥州的一系列浅层爆炸中使用了这种方法,那里的产量和深度都是已知的。
Pasyanos和Ford对近地表爆炸源特性的研究是区域振幅包络线方法的扩展。这项技术发展并应用于朝鲜核爆炸,然后应用于内华达州的化学爆炸和核试验。
Pasyanos说:“这项技术采用地震或爆炸源模型,修正波的传播,在任何特定的频段生成预测的波形包络线。”
测定所含事件的产量的方法从远震振幅和p波光谱到区域p波振幅和震级不等。Pasyanos开发了一种基于大范围频率区域振幅包络线来表征地下爆炸的方法。Pasyanos说,这种方法的一个优点是,在较宽的频段上检测信号,可以减少产量和深度之间的一些强烈权衡
“通过允许该方法考虑地表以下、地表甚至地表以上的浅层、不受控制的事件,我们使该方法适用于新的事件类别,包括采矿事件、军事爆炸、工业事故、飞机坠毁或潜在的恐怖袭击。”Pasyanos说。“对于试图了解爆炸确切原因的调查人员和政府机构来说,产量估计通常非常重要。”
对于叙利亚的爆炸,该小组没有来自叙利亚的当地地震数据,但是来自土耳其大陆动力学中心的区域气象站(CD-CAT)很好地记录了这些数据。
如果爆炸发生在地表以上,则需要100吨TNT当量的当量才能产生观测到的地震信号。
“然而,鉴于爆炸的视频片段,我们知道它既不在自由表面也不在自由表面之上,也不是完全耦合的,”福特说。“根据深度的不同,我们估计化学产量在6吨到50吨之间,最好的估计在20到40吨之间。”如果包含关于深度的独立信息,我们可以大大缩小范围。例如,如果我们确实知道爆炸发生在地表以下2米的地方,那么我们估计爆炸当量为40吨。”
研究小组发现,尽管在产量和深度/高度之间存在预期的权衡,但当受到其他信息的限制时,产量与新墨西哥州测试的地面真实产量一致,也与Pasyanos和Ford在叙利亚所知的合理值一致。

 
 
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