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青果期刊 | 南科大:利用GNSS时间序列和机器学习系统揭示慢滑移合并机制

青果期刊 | 南科大:利用GNSS时间序列和机器学习系统揭示慢滑移合并机制 青研之家
2025-11-26
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导读:南科大博士研究生王集、陈克杰副教授等近期发表标题为《俯冲带中由缓慢滑动事件合并驱动的滑动锋面二次加速》的文章。




研究概要:
    众所周知,地震预测是全球公认的科学难题。近年来,研究表明俯冲带中的慢滑移事件可能与大地震的时空演化有关,是实现地震预测的潜在先兆信号。所谓“慢滑移”,是指断层在俯冲带深部以十分缓慢的速度滑动的过程。它与普通地震本质相同——都是应力在断层上积累到一定程度后发生释放,区别在于与普通地震释放的方式和时间尺度完全不同。普通地震在几秒至几分钟内释放能量,产生强烈地震波,而慢滑移则可能持续几天、几周甚至几个月,滑动速度比普通地震慢上百万倍,因此难以产生可观测的高频地震波,传统地震仪几乎无法探测它的存在,主要依赖全球导航卫星系统(GNSS)时间序列开展研究。该研究基于240个GNSS测站长达10余年的坐标位置时间序列,通过机器学习信号检测结合地球物理反演与数值模拟,系统揭示了北美卡斯卡迪亚俯冲带慢滑移事件合并过程及其对断层的应力影响,为理解慢滑移在地震周期中的作用提供了新视角。研究系统揭示了慢滑移可以在减速阶段发生合并与迁移,这种看似温和的深部滑动能够重新加速断层活动并扩大破裂范围,打破了以往对慢地震逐渐衰减直至终止的传统认识。研究表明,慢地震之间的相互作用并非被动过程,而是可能主动改变断层的应力状态,从而影响未来大地震的触发时机与破裂路径。


深度学习网络结构示意图


(a-b)基于深度学习检测的慢地震目录时空分布,(c-f)慢地震的多种动态行为及其相应的标定率




核心PI




陈克杰

南方科技大学
地球与空间科学系

简介:
陈克杰,南方科技大学地球与空间科学系副教授,博士生导师。2016年毕业于德国波茨坦地学研究中心获博士学位,随后去往美国宇航局喷气动力实验室作博士后研究,2018年去往加州理工学院地震实验室担任助理研究科学家,2019年来到南方科技大学地球与空间科学系任职,聘为助理教授、副研究员,2022年聘为副教授、研究员


研究及招生方向:

1、高精度卫星数据(北斗/GNSS,InSAR等)处理

2、多源数据反演大地震破裂过程

3、大数据、人工智能地球科学应用

4、自然灾害(如海啸、地震)预警


主要科研项目:

1、广东省地质环境监测总站, 2025年广东省地质灾害风险防控关键技术研究项目(包组2:野外站观测数据分析与科学研究),DZHJ-2025FW-02,100万元,主持,2025.6-2025.12;

2、深圳市自然科学基金重点项目,基20240292基于大规模物理模拟的地震灾害预警大模型关键技术研究,202412023000558,200万元,参与,2025.1-2027.12;

3、国家重点研发计划项目子课题,融合多源异构数据的地下水储量高精度反演技术研究,2024YFC3200085-02,60万元,主持,2025.1-2027.12;

4、国家重点研发计划项目课题,  数据-物理融合驱动的地震预警大模型, 2024YFC3012803,  296万元, 主持,2025.1-2027.12;

5、国家自然科学基金面上项目,融合断层先验信息的GNSS大震震源参数快速贝叶斯反演研究,42474046, 49万元,主持,2025.1-2028.12;

6、华北水利水电大学河南省水圈与流域水安全重点实验室开放研究基金,基于空间大地测量的高分辨率陆地水储量变化估计以及干旱监测研究,HWWSF202301, 主持,10万元,2024.1-2025.12;

7、广东省地质局第四地质大队,2024年粤港澳大湾区(珠三角部分)地面沉降专项调查评价项目InSAR遥感解译技术服务,10.3万元,主持,2024.6-2024.9;


文章信息:


上述研究成果发表于国际权威期刊《Nature Communications》。南方科技大学地球与空间科学系博士生王集为文章第一作者,陈克杰副教授为文章共讯作者该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助


论文发表:

Ji Wang, Kejie Chen, Sylvain Michel, Luca Dal Zilio, Hai Zhu, Lei Xia, Jun Xie & Shunqiang Hu. Secondary acceleration of slip fronts driven by slow slip event coalescence in subduction zonesNature Communications.


点击文末“阅读原文”可查看相关原文。














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【声明】内容源于网络
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