“地震分析預測若干實用技術研究”項目的“應力應變觀測與地震活動綜合分析”專題研究團隊在專題負責人石耀霖院士帶領下,集智攻關,整合和開發(fā)了大規(guī)模的地球動力學數(shù)值模擬平臺,建立大規(guī)模3D有限元數(shù)值計算分析模型,給出構造運動過程中地殼應力、應變的演變特征及對強震孕震進程影響的數(shù)值模擬結果。
特大地震會造成上千公里大范圍內同震位移和形變,其計算必須考慮地球曲率。專題團隊首次用數(shù)值方法計算特大地震在全球范圍造成的位移和應力場,開發(fā)全球結構化網(wǎng)格與斷層附近非結構化自適應網(wǎng)格加密相結合的方法,進行大規(guī)模數(shù)百萬單元的并行計算,對于2011年日本東北Mw9.0大地震、2004年蘇門答臘Me9.3級大地震、2010年智利Mw8.8級大地震等,計算了它們造成的位移場和應力變化,探討它們在遠場造成的應力變化和對后續(xù)地震活動性的影響,指出了考慮地球球形和橫向不均勻地殼地幔結構及地形的重要性。
大地震孕育涉及數(shù)十年乃至數(shù)百上千年時間,在這種時間段內下地殼表現(xiàn)出柔性變形,專題開展了大地震的孕育的粘彈性模擬,發(fā)現(xiàn)地震易發(fā)地段與地幔結構的聯(lián)系;對紫坪鋪水庫蓄水的孔隙彈性和滲透過程的模擬,深化了對水庫地震模擬的方法和關鍵參量影響的認識;開展了區(qū)域應力場與地震活動性關系的研究,提出了從應力角度對區(qū)域中期地震活動性預測的新思路。