局部无阻尼运动传播法

局部无阻尼运动传播法（全称：Propagation of Local Undamped Motion法，简称：PLUM法，日语简称：プラム法）是指由日本气象厅气象研究所研发，于2018年3月开始被日本气象厅启用的针对紧急地震速报的优化算法，实质上是波场的一种估计算法^[1][2][3]。该算法不通过震源参数进行测算，不对震源和震中进行定位，仅使用实时观测到的烈度对其他待测点的烈度进行测算^[4]。

紧急地震速报系统原理图

研发背景

2011年日本东北地方太平洋近海地震发生时，虽然在震中距较大的关东地方也观测到了强烈的摇晃，但由于以往的算法是基于点源模型的算法，又加之地震规模巨大，破裂持续时间长，这种远距离的强烈摇晃不能被很好地预测出来^[5][6]。为解决大地震的预测烈度低估问题，日本气象厅于2014年首次提出了局部无阻尼运动传播法^[7][8]。该算法预计于2015年下半年开始试用，并预计于2018年3月正式实行^[8][9]。

算法

 

局部无阻尼运动传播法的例子。①图表示根据原有算法实际发布的紧急地震速报，②图表示根据PLUM法推算出的预报范围。

2018年3月22日起，为解决大地震的烈度预测过小的问题，日本气象厅开始实行了根据周边观测点观测到的实时烈度预测相关点的烈度的局部无阻尼运动传播法，与集成粒子滤波法（IPF法）结合使用^[10][11]。局部无阻尼运动传播法类似于从上游的实际测量水位估算河流的下游水位的方法，其通过待测点30 km范围内的观测点的实时地震烈度的最大值和待测点的地面放大率对待测点的烈度进行测算^[12]。即使在像2011年日本东北地方太平洋近海地震这样的大地震发生的情况下，PLUM法也可以向远离震中的地区发出警报^[13]。

不过，局部无阻尼运动传播法也有缺陷。由于PLUM法与其他算法不同，以S波为观测基础，发布警报的时间被缩短。并且由于PLUM法所使用的震源参数使用的都是假定值，不能真实反映出地震的规模^[12][14]。

参见

• 紧急地震速报
• 集成粒子滤波法（IPF法）

参考来源

1. Katsumi Yasukura. 進化する緊急地震速報 東日本大震災を契機に精度向上. 政府広報オンライン. 2015-03-05 [2018-08-11]. （原始内容于2017-08-19） （日语）. 
2. (PDF). 明星电气株式会社. 2018-01 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)存档于2018-08-11） （日语）. 
3. Yuki Kodera. Propagation of local undamped motion (PLUM) method and its improvement using P-phase discrimination for more rapid earthquake early warning based on wavefield-estimation approaches. 2017年国际地震学与地球内部物理学联合会联合学术大会. 2017 [2018-08-11]. （原始内容于2019-06-12） （英语）. 
4. 日本气象厅地震火山部. 緊急地震速報の技術的改善について (PDF). 「緊急地震速報評価・改善検討会」（第6回）. 日本气象厅. [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2016-08-23） （日语）.  参数|journal=与模板{{cite web}}不匹配（建议改用{{cite journal}}或|website=） (帮助)
5. Y. Kodera; Y. Yamada; K. Hirano; K. Tamaribuchi; S. Adachi; N. Hayashimoto; M. Morimoto; M. Nakamura; M. Hoshiba. The Propagation of Local Undamped Motion (PLUM) Method: A Simple and Robust Seismic Wavefield Estimation Approach for Earthquake Early Warning. Bulletin of the Seismological Society of America. 2018, 108 (2): 983–1003 [2018-08-11]. doi:10.1785/0120170085. （原始内容于2021-01-17） （英语）. 
6. 日本气象厅地震火山部. 緊急地震速報の技術的改善について ～巨大地震が発生した場合の震度の予想精度が向上します～ (PDF). 日本气象厅. 2018-03-08 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2018-03-22） （日语）. 
7. Y. Kodera; J. Saitou; N. Hayashimoto; S. Adachi; M. Morimoto; Y. Nishimae; M. Hoshiba. 由周昱辰; 李山有翻译. 2016年日本熊本地震预警:现行系统的性能评估和日本气象厅的下一步举措. 世界地震译丛. 2018, 4 [2018-08-11]. （原始内容于2019-06-05） （中文（简体））. 
8. 別添 IPF 法 · PLUM 法の概念図 (PDF). 日本气象厅. 2014-07-14 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2017-03-09） （日语）. 
9. 日本气象厅地震火山部. PLUM法導入スケジュール (PDF). 日本气象厅. 2017-07 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2018-08-11） （日语）. 
10. 「気象庁 緊急地震速報の技術的な改善」の対応について (PDF). 株式会社エイツー. 2018-03-12 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2018-08-09） （日语）. 
11. (PDF) 26 (1). 日本气象厅: 5. 2018 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)存档于2018-08-09） （日语）. 
12. 山口耕作. 緊急地震速報の技術的改善について (PDF). リアルタイム地震・防災情報利用協議会. 2014-08-08 [2018-08-11]. （原始内容 (PDF)于2018-08-09） （日语）. 
13. . 静冈新闻. 2018-03-23 [2018-08-11]. （原始内容存档于2018-03-23） （日语）. 
14. PLUM法導入におけるゆれくるコールの対応について. アールシーソリューション株式会社. 2018-03-22 [2018-08-11]. （原始内容于2020-02-14） （日语）.