研究背景：

       面向海洋工程开发建设的需求，海域地震动相关研究正在逐渐被引起重视，揭示海域地震动特征，建立合理的海域地震动模型及V/H谱比模型是解决此需求的关键。由于海域板块机制、复杂地形、地震地质、深厚覆盖层、海水等诸多因素的影响，使得海底地震动特征复杂，不确定性大、场地放大效应特殊。

       地震作用与区划创新团队成员胡进军研究员在海域973项目、国家重点研发计划项目和国家自然基金项目的支持下，利用日本相模湾海底地震观测台站的海域地震动数据（图1）对海域地震动衰减模型及V/H谱比模型开展了探索性研究。

研究方法及结果：

       基于日本相模湾海域K-net的海底和陆地地震动数据，回归了水平和竖向PGA和反应谱的地震动衰减模型，以及竖向与水平向（V/H）的反应谱比模型，并与陆域模型进行比较，结论和启示如下：

       （1）从海/陆地震动场地条件差异的角度探讨建立了日本相模湾海域的海底单台的地震动的水平和竖向衰减模型，通过随机效应模型回归分析，在海底地震动衰减模型中考虑震级、震源距、震源深度、地震类型以及海底台站场地效应等的综合影响，给出了海底和陆地地震动的差异。海/陆地震动衰减特征对比表明，海底水平向地震动明显大于同级别的陆地地震动；海底竖向地震动在短周期小于陆地地震动，但在长周期大于陆地地震动（如图2所示）。

       （2）为了深入分析海/陆地震动在V/H谱比方面的差异，给出了海底V/H谱比模型，并与陆地地震动模型比较。海底V/H谱比模型中考虑了震级、震源距、震源深度、震源类型和海底台站场地效应的综合影响。结果表明，海底V/H谱比与陆域V/H谱比在震级、距离和周期等方面都存在较大差异，海底地震动的V/H谱比在短周期均明显小于陆地地震动，同时海底台站间的V/H谱比也存在较大的差异（如图3所示）。

       （3）通过对海底各台站的水平与竖向反应谱比（H/V谱比）的分析，表明海底台站间H/V谱比的差异较大，海底台站间的场地条件相差较大（如图4所示）。鉴于海底地震动及海底场地的复杂性，对于海域工程场地的地震动输入应该根据特定场地进行专门研究。

       该成果发表在地震学国际权威期刊《Bulletin of the Seismological Society of America》和《Journal of Seismology》：

Hu Jinjun, Tan Jingyang, John X Zhao. New GMPEs for the Sagami Bay Region in Japan for Moderate Magnitude Events with Emphasis on Differences on Site Amplifications at the Seafloor and Land Seismic Stations of K-NET, Bulletin of the Seismological Society of America, doi: 10.1785/0120190305.

Tan Jingyang, Hu Jinjun. A prediction model for vertical-to-horizontal spectral ratios of ground motions on the seafloor for moderate magnitude events for the Sagami Bay region in Japan, Journal of Seismology, doi: 10.1007/s10950-020-09932-5.

图1 采用的地震和台站分布

图2 海陆地震动反应谱值衰减差异

图3 海陆V/H谱比差异

图4 海底台站的H/V反应谱比