科学家部署远程传感器阵列追踪美属萨摩亚地震群
利用单站地震数据与机器学习，破解美属萨摩亚马努阿群岛地震群之谜
2022年7月下旬至10月，美属萨摩亚马努阿群岛居民每天多次感受地震，引发对火山爆发或海啸迫在眉睫的担忧。
监测空白与创新应对
该地区地震目录一片空白，因岛屿缺乏地震监测网络测量震动、助力地震学家寻找地震群源头。但Ta'ū、Ofu、Olosega岛居民急需答案，美国地质调查局Clara Yoon及同事另辟蹊径：利用机器学习和模板匹配技术，分析距美属萨摩亚地震群250公里外单一地震传感器记录的震动数据。
他们追踪地震群，结合单站数据与居民震感报告，直至2022年8-9月美属萨摩亚安装永久地震站。
地震群特征
非喷发性火山地震群始于2022年7月，距Ta'ū岛约15公里近海。萨摩亚火山岛因太平洋板块移动越过南太平洋热点而形成。居民报告频繁震动（每天多次、每持续几秒）最初是唯一信息。"地震开始时，美属萨摩亚无仪器地球物理监测，甚至连震动源头基本信息——对应急决策和公共安全至关重要——都不存在，"Yoon表示。
远程站数据与深度学习突破
研究人员转向乌波卢岛（萨摩亚）全球地震网远程地震站，其数据可通过EarthScope数据中心近实时下载。但美属萨摩亚地震群地震信号在远程站难以检测，Yoon团队使用深度学习模型EQTransformer结合模板匹配技术，从嘈杂地震背景中提取这些微小地震。
"EQTransformer发现许多地震位置与美属萨摩亚东部一致，最大者与震感报告时间吻合，"Yoon说，"当地居民向国家气象局提交的震感报告是地震数据的关键来源，让我们确信EQTransformer检测事件正是当地居民感受到的地震。"
地震目录构建与便携传感器部署
有了新地震目录，研究人员刻画地震群启动和高峰期。2022年8月部署便携廉价Raspberry Shake传感器快速定位地震群区域。地震群于2022年10月结束，无喷发，但可能与火山岩浆运动相关。
全球启示
Yoon表示，单站技术可用于全球永久地震监测稀疏、地震灾害知之甚少地区（如具海啸潜力的近海区域、板内地震）。美属萨摩亚地震群最大震级4.5，不太可能被全球地震网探测到。
"若无居民报告频繁震动，这美属萨摩亚地震群可能完全被忽视，"Yoon说，"许多未知地震源和现象待发现，或许通过未来大规模深度学习在 seismology 中的综合应用。"
更多信息，请联系美国地震学会：邮箱需启用JavaScript查看。
传感器