2026年4月日本7.4級地震雜談

據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定，北京時間2026年4月20日15時52分日本本州東部附近海域（北緯39.85度，東經(jīng)143.1度）發(fā)生7.4級地震，震源深度10.0千米。

美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）測定的結果為：震中位于北緯39.953°，東經(jīng)143.046°，震源深度35 km。

為什么震源深度會差異這么大？這是因為地震的震源深度很難測準（地震深度測不準？哈哈）。要測準，需要非常近的臺站，詳情可參考下面這篇歷史推文：

先看看地面震動情況：

視頻來自：東京地震研究司宏俊

從上面的視頻可以看出，跑在最前面的為P波（藍線），引起的震動弱，PGA（地表峰值加速度）就?。缓竺娴氖荢波（紅線），引起震動強，PGA就大。

再看整體格局，此次地震發(fā)生在日本海溝，此處是太平洋板塊與北美板塊“俯沖摩擦”的地方，俯沖速率非常大，每年有約83毫米。在過去100年中，本次地震周圍250公里范圍內(nèi)已發(fā)生36次7級及以上的地震，時間上最近的一次為：2025年12月8日青森縣發(fā)生的7.6級地震，位于本次地震的西北方向約137公里處（2025年地震震中位置：40.998°N，142.184°E，據(jù)USGS）。

再仔細看細節(jié)，從空間上看，就本次地震的破裂分布而言，全球不同研究小組采用不同的數(shù)據(jù)作為約束，得到了相似的結果。初步結果顯示：主要破裂區(qū)域呈現(xiàn)橢圓型，長軸長約35-40 km，短軸長約30 km，最大滑動量約3-4 m。這似乎暗示著此次地震破裂過程較為簡單？形象地講，有點破著破著，動力不足，自發(fā)停止的感覺，因為只有這樣，才能讓停止邊界近乎為一個完美的橢圓。深入理解地震大小與破裂空間分布形狀可參考：

從時間上看，下圖震源時間函數(shù)揭示地震破裂時間持續(xù)約30-40秒，結合上圖的破裂尺度，這說明該地震的破裂速度較慢，可能小于2 km/s。仔細觀察，破裂似乎只破裂一個主要的凹凸體，這再次說明此次地震的破裂過程可能較為簡單。

注：震源時間函數(shù)反映的是地震能量釋放在時間上的特征，后面那個尾巴有可能是停止震相（即讓破裂停止的“信息”）的結果。

值得指出的是，這些反演結果都是初步結果，要獲得更精細的破裂時空演化，回答此次地震破裂過程是否真的較為簡單這一問題，需要采用更多數(shù)量與種類的近場觀測數(shù)據(jù)進行約束。比如下圖所示的同震GPS場，InSAR等大地測量資料，近場的強震波形資料，海嘯波資料（此次地震激發(fā)了近1米的海嘯），海底形變觀測資料等。

（https://www.gsi.go.jp/cais/topic20260420_sanrikuoki_00001.html）

從能量積累看，此次地震發(fā)生位置每年大概積累大于2 cm的形變量，這意味著100年就能積累超過2米。換言之，發(fā)生大地震的能力非常強。果真如此嗎？從歷史大地震分布看，在過去100年，本次地震破裂區(qū)域周圍曾在1931年、1968年、1989年與1994年發(fā)生過大地震。并且這些歷史大地震的破裂區(qū)域都比本次地震要大。主要破裂區(qū)域似乎處于1989年和1994年中間未破處，但該區(qū)域在1931年與1968年（1994年？）均發(fā)生過破裂。這說明此處大地震的復發(fā)間隔可能非常短，約30-40年就有一個7級以上的大地震。

（改自Satake and Fujii，2014）

（改自 Yamanaka and Kikuchi, 2004）

（改自Satake and Fujii，2014）

此次地震和2011年9級日本東北大地震有什么關系呢？在空間分布看，此次地震位于日本東北大地震破裂區(qū)域最北側(cè)不足100公里。結合震間能量積累格局與歷史大地震分布，日本本州東部北側(cè)的滑動虧損已經(jīng)達到了一定的量，大地震是否有向北遷移的趨勢？本次地震以及去年的7.6級地震是否意味著，該區(qū)域新一輪的7級大地震會在此“輪番上映”，值得進一步關注與研究。

（改自Satake and Fujii，2014）

最后說說海嘯吧，本次地震產(chǎn)生了海嘯，但不強，沿海觀測站記錄到的實際波高均低于1米，下圖中顯示的最高波位于久慈港（Kujiko），為0.8米。

Source：JMA

總之，本次地震發(fā)生在一個歷史大地震頻發(fā)區(qū)域（約30-40年就有一個7級以上地震），該地震破裂時空演化可能較為簡單。同時，此次地震的破裂速度似乎較慢，不到2 km/s，這對一個7.4級大地震來講是很慢的，這是否指示了其應力降很低？由此推斷有效正應力低？孔隙壓力作用強？這些推測都有待進一步研究確認。

與日本發(fā)生大型俯沖地震后的常規(guī)做法一樣，日本氣象廳（JMA）發(fā)布了巨震預警。這本質(zhì)上是一份聲明，承認了一個科學事實：當巨型逆沖斷層上發(fā)生大地震時，觸發(fā)更大地震的風險會隨之升高。這一預警系統(tǒng)于2019年建立，首次巨震預警于2024年發(fā)布。針對此次近期地震發(fā)布的預警，是迄今為止的第四次。

關于日本巨震預警的來龍去脈：

參考文獻：

Yamanaka, Y., & Kikuchi, M. (2004). Asperity map along the subduction zone in northeastern Japan inferred from regional seismic data. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 109(B7).

Satake, K., & Fujii, Y. (2014). source models of the 2011 Tohoku earthquake and long-term forecast of large earthquakes. Journal of Disaster Research, 9(3), 272-280.