2021年日本福岛近海地震破裂源模型波形反演及其稳健性评估：对海洋工程抗震设计的启示

本文采用经验格林函数(EGF)法对2021年福岛MW7.3地震进行0.2-2.0Hz频段的波形反演，首次揭示该地震存在两个主要滑移区，最大滑移量达3.2m。研究通过多组EGF组合验证了模型的可靠性，为近海工程结构（如码头、海上平台）的抗震设计提供了关键频段的地震动生成机制，填补了现有低频源模型(<1Hz)与工程需求频段间的技术空白。

　　

Highlight

采用创新性波形反演技术揭示近海地震特征：本研究通过经验格林函数(EGF)方法，在0.2-2.0Hz关键工程频段成功解析了2021年福岛地震的破裂动力学过程，为理解近海地震与内陆地震的差异机制提供了新视角。

Result analyses

滑移分布与破裂特征：优选模型(EGF1+EGF3组合)显示震源西南侧存在两个显著滑移区，最大滑移量3.2m对应震源深度。破裂速度2.4km/s的时空特征与宽频带波形高度吻合，验证了模型在工程相关频段的可靠性。

Discussion: validation and robustness evaluation of inverted source model

三重验证确保模型稳健性：

1. 多EGF组合测试证实主要滑移区空间分布稳定；

2. 未参与反演的观测站合成波形与实测相关系数>0.85；

3. 与现有低频模型(M_W7.3)的一致性表明本模型具有频率无关性优势。

Conclusions

本研究的EGF反演方法突破传统低频限制(可达2.0Hz)，规避了地下速度结构假设的不确定性。所获源模型特别适用于自然周期>0.5s的近海结构抗震分析，为日本东北部海域工程设施的地震风险评估提供了重要工具。