- 科學家利用遠程傳感器監測美屬薩摩亞地震群
- 來源：美國地震學會 發表于 2025/2/18
圖片來源：《地震記錄》（2025 年）。DOI: 10.1785/0320240040
在 2022 年 7 月下旬至 10 月期間，美屬薩摩亞馬努阿群島的居民每天都會感覺到幾次地面震動，這引發了人們對即將發生火山噴發或海嘯的擔憂。
該地區的地震目錄中卻沒有相關記錄，因為這些島嶼缺乏能夠測量震動并幫助地震學家尋找地震群震源的地震監測網絡。
但是，塔烏島、奧富島和奧洛塞加島的居民需要得到答案，于是美國地質調查局的克拉拉・尹（Clara Yoon）和她的同事們找到了另一種填補地震數據空白的方法。他們對距離美屬薩摩亞地震群 250 公里處的單個地震傳感器記錄的震動數據，運用了機器學習和一種稱為模板匹配的技術。
在《地震記錄》中，尹和她的同事們分享了他們如何利用這些單臺站數據，結合居民的震動報告來追蹤地震群，直到 2022 年 8 月和 9 月美屬薩摩亞安裝了當地的永久性地震臺站。
這次非火山噴發引起的地震群始于 2022 年 7 月，位于塔烏島近海約 15 公里處。薩摩亞火山群島是由于太平洋板塊在南太平洋的一個熱點上移動而形成的。
起初，居民們關于頻繁震動的報告是了解這次地震群的唯一信息，他們稱每天會發生多次震動，每次持續幾秒鐘。
尹說：“地震開始時，美屬薩摩亞沒有儀器進行地球物理監測，所以甚至連關于震動震源的基本信息都沒有，而這些信息對緊急決策和公共安全至關重要。”
尹指出，為了解決這個問題，研究人員求助于位于薩摩亞烏波盧島的一個遠程地震臺站，該臺站是全球地震臺網的一部分，其數據可以通過地球觀測數據中心近乎實時地下載。
然而，在這個遠程臺站很難檢測到美屬薩摩亞地震群的地震信號，因此尹和她的同事們使用了一種名為 EQTransformer 的深度學習模型，以及一種稱為模板匹配的技術，從嘈雜的地震背景中識別出這些微小的地震。
尹解釋說：“EQTransformer 發現了許多震中位置與美屬薩摩亞東部相符的地震，其中最大的地震與居民感覺到震動的時間相吻合。美屬薩摩亞當地居民向國家氣象局提供的這些有感報告，是關于這些地震的重要數據來源，這讓我們確信 EQTransformer 檢測到的地震事件實際上就是當地居民感受到的地震。”
有了這次事件的新地震目錄，研究人員得以確定地震群活動的起始時間和峰值。2022 年 8 月部署的便攜式且價格低廉的 Raspberry Shake 傳感器，幫助快速確定了地震群發生的區域。
研究人員得出結論，這次地震群在 2022 年 10 月結束，沒有引發火山噴發，但很可能與火山巖漿活動有關。
尹指出，像他們這種單臺站監測技術的方法，可能在世界上其他永久性地震監測稀少、對地震危害了解不足的地方有用，比如可能發生海嘯的近海區域或板塊內部的地震區域。
她還補充說，美屬薩摩亞地震群中最大的地震震級為 4.5 級，這樣的震級不太可能被全球地震網絡檢測到。
尹說：“如果附近沒有人報告頻繁的震動，這次美屬薩摩亞的地震群可能就會完全不被察覺。許多未知的地震震源和現象正等待被發現，也許未來在地震學中大規模全面應用深度學習方法就能實現這一點。”
更多信息：克拉拉・E・尹等人，《對 2022 年 7 月至 10 月美屬薩摩亞塔烏火山地震群的遠程單臺站地震監測》，《地震記錄》（2025 年）。DOI: 10.1785/0320240040
由美國地震學會提供
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