w-phase震源反演:加速地震海啸预警

W-phase是到达S波之前的一个长周期阶段。它可以解释为椭球模或瑞利波的基本、第一、第二和第三泛音的叠加（啥叫overtone，是泛音吗），在100-1000秒的周期范围内具有从4.5到9千米s -1的群速度。长周期波的振幅较好地反映了地震引起海啸的潜力。由于W相群速度快，大部分W相能量被包含在P波到达后的短时间窗内。在距离50°处，W相能量在起始时间后23分钟内得到控制，这是使用W相进行快速海啸预警的明显优点。采用时域反褶积方法从全球地震台网宽带记录中提取W相。W相位的带宽约为0.001 ~ 0.01 Hz，大多数情况下带通滤波的数据为0.001 ~ 0.005 Hz。从垂直分量记录中提取w-phase后，我们使用点源进行线性反演，以确定Mw和几个大地震的震源机制，包括2004年苏门答腊安达曼地震、2005年尼亚斯地震和2006年千岛群岛地震。地震和2007年苏门答腊地震。W相反演产生可靠的解决方案，并有使用W相快速评估海啸的潜力。

地震海啸预警方法并没有直接测量海啸;相反，它通过地震的位置、震级和机制等地震参数来估计地震的海啸潜力。从这个意义上说，它是间接的，容易出现错误警报。然而，它有着悠久的历史，与夏威夷的太平洋海啸预警中心、日本气象厅和其他一些机构一样，仍然是海啸预警的最基本要素之一。它有一个明显的优点，就是能够使用部署和维护的现有地震站进行一般地震研究和监测。此外，由于地震记录可以用许多不同的方法来使用，地震警报方法可以变得非常通用。鉴于最近全球广泛部署了现代地震站，我们现在可以通过引入新的概念和方法大大改进地震预警方法。在本文中，我们使用了地震W相，它以比传统的表面波快得多的速度携带源的长周期信息。由于没有充分认识到这种波对快速预警目的的适用性，所以没有利用这种波。我们将说明，W相可以在时域上检索，并用于快速和稳健地确定地震源参数，具有足够的准确性用于海啸预警目的，特别是对于大地震和慢海啸地震，传统方法并不总是有效。特别是，我们的目标是开发一种方法，可以识别像2004年苏门答腊安达曼地震这样的真正大地震。地震可能引发大范围海啸的危险。我们旨在预警时间约30分钟,因为海啸到达近点约30分钟到1小时。

W相是一个明显的长周期，可达1000s，在s相之前(图1)由于其独特的波形，它被命名为W相位。理论上，它代表了来自震源的近场和远场长周期波场的总和。根据地震射线理论，它也可以解释为与P、PP、SP、S等相位有关的长周期能量的叠加。在正规模理论中normal mode theory，W相位可以解释为长周期(即瑞利波)椭球模的基模。第一、第二、第三泛音的叠加。W相的群速度范围为4.5 ~ 9 km s−1，周期范围为100 ~ 1000 s。在这个周期范围内，这些模式的相当一部分能量停留在结构横向变化相对较小的地幔中。因此，W相的传播不受海洋和大陆引起的强浅层结构异质性的强烈影响。
这与基模表面波的情况相反，基模表面波直接受到表面附近强结构非均匀性的影响