近日，9999js金沙老品牌張凱副教授為第一作者，陽凡林教授和自然資源部第二海洋研究所吳自銀研究員為共同通訊作者完成的論文《Complex tsunamigenic near-trench seafloor deformation during the 2011 Tohoku–Oki earthquake》在Nature子刊《Nature Communications》發表。

該研究成果通過對多波束地形測量數據誤差特征進行深入研究，提出了一種深海海底形變精細化分析方法，為回溯深海同震地形變化提供了一種高效的途徑，可對海底稀疏分布的近場監測數據形成有效補充，對研究海底地震及海嘯形成機制具有重要意義，也為現代海洋測繪技術揭示地球科學問題提供了一個新范式。

該研究工作由山東科技大學和自然資源部第二海洋研究所聯合開展，得到了國家重點研發計劃項目（2022YFC2806600）、國家自然科學基金重點項目（41830540 & 41930535）等聯合資助。（通訊員：孫金香、張德彪）

海洋測繪團隊簡介：

山東科技大學海洋測繪團隊專注于研究與發展海洋空間信息獲取理論與技術，海洋智能監測與裝備研發，海洋空間數據管理、表達、分析與應用，為海洋經濟建設、海洋科學研究和海洋權益維護提供測繪保障。近5年，團隊承擔國家自然基金重點項目、國家重點研發計劃課題等科研項目30余項，獲得國家科技進步獎，山東省技術發明獎等科技獎12項，發表SCI檢索學術論文200余篇，出版中英文專著6部，組織境內外專家編著《海洋測繪叢書》共11部。團隊至今已培養200余名博碩士畢業生奔赴全國海洋測繪一線。

該研究成果簡介：

2011年日本東北部海域發生9.1級強震，地震引起的大海嘯致使超過15000人喪生，并引發了福島核電站泄漏等嚴重災害。然而，誘發大規模海嘯的深海海底同震形變特征尚未明晰，導致海嘯發生機制尚不明確。深海地震同震形變觀測對于研究海嘯的預警與防范具有重要意義，然而，受限于深淵海域的嚴苛環境，近場海底形變觀測數據非常匱乏，導致近海溝處的同震形變特征這一關鍵信息目前仍知之甚少。

針對上述科技問題，研究團隊提出了一種基于多波束誤差統計精化處理的海底形變分析方法，消除了海溝深淵區域復雜水聲環境噪聲干擾，并對日本東北大地震的海溝處（圖1）地形同震形變特征與機制進行了深入研究。

圖1 研究區域（黃色航跡為研究數據區域，白色航跡為已有研究覆蓋區域）

研究的分析結果表明，主震區靠近海溝處的同震形變具有顯著的空間異質性。水平方向上，海底滑動位移幅度達30米，并向海溝方向消減（圖2b）。由此引發的海底同震抬升效應引起了強烈海嘯，且海底抬升幅度亦沿向海溝方向呈現減弱趨勢。然而，該趨勢在背沖逆斷層附近發生反轉，轉而表現為向海溝增長的特征（圖2c）。上述發現中，海底水平滑移與海床抬升幅度的顯著背離大異于經典的地殼彈性形變模型，揭示了海溝處松散沉積物組成的增生楔狀體在地震中所產生的顯著塑形同震形變效應（圖2d）。該效應在海底同震抬升過程中的主導作用，為進一步揭示俯沖型地震中的大規模海嘯誘發機制提供了重要線索。

圖2 2011年日本東北海域俯沖型大地震主震區近海溝處的海底同震形變特征。(a) 近海溝處海底地形特征；(b) 破裂滑動引起的海底水平位移；(c) 破裂滑動引起的海底垂直形變；(d) 深海地震同震形變機制模型

論文引文：Zhang, K., Wang, Y., Luo, Y., Zhao, D., Wang, M., Yang, F., Wu, Z. Complex tsunamigenic near-trench seafloor deformation during the 2011 Tohoku–Oki earthquake. Nat Commun 14, 3260 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38970-z

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38970-z