美國南加州地震取像

July 4, 2019 美國

   

美國南加州地震取像

July 4, 2019 美國

美國南加州地區於2019年7月4日17點33分(UTC時間)發生地震規模6.4的地震,震源深度約10公里,震央位於北緯35.7052度、西經117.506度,距離最近的城鎮里奇克萊斯特(Ridgecrest)約18公里。距離約200公里外的洛杉磯也感覺到明顯的搖晃。7月6日3點19分(UTC時間)又在同一區域發生地震規模7.1的地震,震源深度約8公里,震央位於北緯35.7695度、西經117.5993度。接連的地震其震央位於偏遠的沙漠地區,所幸並無傳出重大災情。本次地震震央位置示意圖如圖一。規模7.1的地震發生後,於附近城鎮里奇克萊斯特東北方約17公里處的震央附近,出現明顯的地表裂痕。

財團法人國家實驗研究院國家太空中心於2019年7月12日對本次美國南加州震央區域進行取像作業,福衛五號攝得該區無雲之衛星影像如圖二。本中心另使用Sentinel-1B C波段合成孔徑雷達影像對這次地震進行分析。

圖一 2019年7月4日及7月6日(UTC時間)美國南加州地震震央位置示意圖(資料來源:美國地質調查局網站USGS)

圖二 福衛五號於2019年7月12日攝得之美國南加州震央區域影像,影像上標示為兩日地震震央位置

光學影像部份,該區域前期影像為福衛二號於2015年9月24日所拍攝之正射融合影像如圖三。後期影像為福衛五號2019年7月12日之正射融合影像如圖四。前後期影像可看出震央附近地表變動的情況,變動區域標示如圖五。

圖三 福衛二號於2015年9月24日攝得之美國南加州震央區域影像

圖四 福衛五號於2019年7月12日攝得之美國南加州震央區域影像,可發現震央附近地表變動狀況

圖五 福衛五號影像地表變動狀況標示

合成孔徑雷達資料差分干涉後的部份,圖六為差分干涉條紋圖。每條差分干涉條紋(由藍色至紫色)象徵地表於雷達觀測方向(slant range direction)移動了約2.8公分。
圖六中可見差分干涉條紋由兩震央(2019/07/04及2019/07/06)類對稱式的往東西兩方向擴散,而位於中間差分干涉條紋分佈較密集的兩條線(西北往東南向以及東北往西南向)則為地表破裂的地區,為兩條主要斷層的位置,形成英文字母T型走向之斷層分佈。

圖六 Sentinel-1 C波段合成孔徑雷達差分干涉條紋圖。海灘球為此兩地震震央之震源機制解。

圖七及圖八為靠近斷層的差分干涉條紋圖。圖中可見差分干涉條紋分佈於靠近斷層處比圖六更為密集許多。因此兩次地震造成此區域的整體地表變形量超過1公尺。

圖七 Sentinel-1 C波段合成孔徑雷達差分干涉條紋圖。海灘球為2019/07/06地震震央之震源機制解。
更為密集的差分干涉條紋分佈於斷層帶周圍。

圖八 Sentinel-1 C波段合成孔徑雷達差分干涉條紋圖,更為密集的差分干涉條紋分佈於斷層帶周圍。

圖九、圖十為使用合成孔徑雷達強度影像透過像元偏移法之像元偏移圖。透過此法可粗估因地震引起之地表水平位移量。
圖九為東西向之像元偏移圖,圖中紅色區域顯示該區域地表向東移動,而藍色區域則代表地表向西移動。透過東西兩方向之地表位移則可清晰辨識出引起此地震之斷層位置。

圖九 Sentinel-1 C波段合成孔徑雷達東西向像元偏移圖。紅色部分向東偏移,藍色向西偏移。
海灘球為此兩地震震央之震源機制解。

圖十 Sentinel-1 C波段合成孔徑雷達南北向像元偏移圖。紅色部分向北偏移,藍色向南偏移。
海灘球為此兩地震震央之震源機制解。