宁夏及邻近地区地震活动能量场的统计分析

应用随机函数理论,将区域地震活动能量看作是空间和时间的随机函数,采用自然正交函数展开的分析方法,对宁夏及邻近地区小地震活动场的特征进行了研究．重点分析了场的主要部分,即前几个典型场的时间权重系数的时间变化,发现它们在中强地震发生前数值有较大幅度的升、降变化,显示出了与区域及其周围中强地震相关的变化特性．从宁夏地区的震例看,地震能量随机场的自然正交函数展开方法是一种值得探索的地震分析预测方法．      

宁夏及邻区地震活动能量场时空变化特征

运用随机函数理论,将宁夏及邻区地震活动能量场看作时间和空间的随机函数,用自然正交函数展开方法,系统研究宁夏及邻区主要典型能量场的时间权重系数变化曲线以及典型能量场的空间等值线图。结果发现,目标曲线较大幅度的升、降变化预示了可能发生中强地震的时间段,而等值线图的高值变化（危险区）对应了可能发生中强地震的区域。     

环形带地震活动能量场分析方法

将地震活动能量作为随机场,采用自然正交函数(或称经验正交函数)展开方法进行分析,计算单元取为环形,选择7级、6级地震作为样本,计算了这些7级、6级地震前环形带地震活动典型场的时间因子曲线。结果表明,选取的7级、6级地震震例震前环形带地震活动典型场的时间因子曲线明显出现了偏离正常变化的异常,异常出现时间大多在震前3年至临震时。环形带地震活动场分析方法还能够分析发生异常的空间分布情况。最后就环形带地震活动场分析方法的应用效果、参数选取以及应用于实际地震预测工作的有关问题进行了讨论。     

地震活动多参数综合变量的异常分析方法以青海两次7级地震为例

本文根据随机场理论, 提出了一种地震活动多参数综合变量的新方法。 该方法是对地震活动随机场函数进行自然正交函数展开, 然后研究由地震应变释放E、 地震平均距离D、 地震平均时间间隔T和地震发生率N等4个活动参数线性组合构成的综合变量。 通过对场的综合变量分析, 提取大地震前地震活动性异常。 作为震例, 讨论了1990年青海共和7.0级地震和2010年青海玉树7.1级地震。 结果表明, 这两次7级地震前主要综合变量均出现非常明显的异常变化, 显示出与这两次地震有较好的对应关系。 地震活动场的综合变量能将各个原变量所包含的不十分明显的差异集中地表现出来, 使得反映出来的异常变化尽可能明显。 笔者认为, 综合变量方法是地震预测研究中一种可能有效的分析方法。     

首都圈及邻近区域地震活动能量场研究

通过对首都圈及邻近区域的地震资料采用自然正交簇解析方法,分析了中强以上地震前地震活动能量时间因子和能量空间分布异常情况,发现自然正交簇解析的方法能够较好地提取中强震前的地震异常信息,虽然有些异常规律并不十分明显,其物理机制也不是十分明确,但是该方法还是一种有效的、值得探索的地震预测方法.     

汶川8.0级地震前地震活动能量场中短期异常

本文应用随机函数理论,将地震释放能量作为地震活动场的基本要素,采用自然正交函数(或称经验正交函数)展开方法,讨论了2008年汶川8.0级地震前区域地震活动能量场的中短期时空异常.结果表明,汶川8.0级地震前震源周围区域能量场的几个主要特征值对应的特征向量(典型场)的时间权重因子出现了明显中长期异常变化,这可能是汶川地震...     

The Time-Frequency Energy Attenuation Factor and Its Application on the Basis of Gauss Linear Frequency-Modulated Continuous Wavelet Transform

Based on the Gauss linear frequency-modulated wavelet transform, a new characteristic index is presented, namely time-frequency energy attenuation factor which can reflect the difference features of waveform in earthquake focus mechanism, wave traveling path and its attenuation characteristics in focal area or near field. In order to test its validity, we select the natural earthquakes and explosion or collapse events whose focus mechanisms vary obviously, and some natural earthquakes located at the same site or in a very small area. The study indicates that the time-frequency energy attenuation factors of the natural earthquakes are obviously different with that of explosion or collapse events, and the change of the time-frequency energy attenuation factors is relatively stable for the earthquakes under the normal seismicity background. Using the above-mentioned method, it is expected to offer a useful criterion for strong earthquake prediction by continuous earthquake observation.     

大震前区域地震活动应变场的时空异常特征

本文基于自然正交函数展开方法, 以地震应变为变量, 计算1980年以来中国大陆7级以上大震前的地震应变, 提取出大震前区域地震活动应变场的时空异常。 结果表明大震前时间因子在平稳背景上会出现突跳上升或突跳下降异常变化。 一般情况下, 前4个应变场中至少有3个出现异常变化, 异常分布具有多分量特点, 出现的最早时间大约在震前3年, 少数出现在震前1~6个月。 对比应变场时间因子异常与研究区域每个网格单元(0.5°×0.5°)内的地震能量时间因子异常形态的相似性、 时间的一致性, 找出地震应变场空间异常位置。 结果表明, 多数大震前的空间异常分布在主震震中周围; 少数大震的空间异常远离主震震中。 产生这种现象的原因是大震前与主震不同距离的单元网格内发生中短期或者临震的震群、 显著地震等地震活动性异常。     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带能量场变化

During the process of preparation and occurrence of a large earthquake,the stress-strain state along the fault zone has close relation with the weak seismicity around the fault zone. The seismic energy release near the fault zone before an earthquake can better reflect the dynamic process of earthquake preparation. Thus,in this paper,the method of natural orthogonal function expansion has been adopted to discuss the time variation about the energy field of the seismic activity along the Longmenshan fault zone before the Wenchuan M_S 8. 0 earthquake,2008. The results show that evident short-term rise changes appeared in the time factors of the typical field corresponding to several key eigenvalues of the energy field along the Longmenshan fault zone before the Wenchuan earthquake,probably being the short-term anomaly message for this earthquake. Through contrastive analysis of earthquake examples such as the 1976 Tangshan earthquake,the authors think that the study of time variation of energy field of seismicity along active fault zone will be helpful for conducting intentional and intensive earthquake monitoring and forecast in active fault regions with high seismic risk based on medium- and long-term earthquake trend judgment.     

中国大陆7级以上地震频次场时空异常特征

本文以地震频次作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算中国大陆7级以上强震前的地震活动频次场,提取出强震前时间因子和空间等值线的异常。结果表明,强震前时间因子出现超过均方差的高值或低值异常,异常多数分布在频次场的前4个典型场,具有多分量特点,第1个典型场异常贡献率最大(占总场40%～60%),绝大部分强震前5～8年出现长期异常,部分强震前1～2年出现中期异常,少数强震前3月出现短临异常的特征。区域频次等值线出现的高梯度旋涡区域是异常危险区,等值线值大于0.9且具有活动构造的危险区往往是强震的发震位置。另外,地震频次场与传统方法的区域地震活动频次(3月)震例对比,表明频次场时间因子异常具有自己的独特优越性和缺陷,并讨论了这些方法的差异性。     

中国大陆6级以上强震前的地震应变场研究

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算了中国大陆6级以上强震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化.计算结果分析发现大地震前时间因子在平稳背景上会出现突跳上升或突跳下降变化,且震前地震应变场前4个典型场中至少有3个典型场会出现异常变化,具有多分量显示异常的特点,而异常出现的最早时间大约在震前3年,并且一些地震前出现短临的时间因子异常变化特征.通过震例研究表明用地震应变场分析地震活动异常,提取的时间因子异常结果比应用地震能量场更具有独特的优越性,并讨论了应变场与能量场的差异.     

华北与加利福尼亚中部沿海地区地震活动性C值的对比(英文)

为了解加州中部沿海的地震活动特征,本文利用了C值方法分析了过去36年的加州中部沿海地区地震资料,并与b值和地震频度结果进行了对比。分析了36年地震活动的基本情况。华北和加州中部沿海地区的C值资料分析表明,地震的空间分布不是随机的也不服从泊松分布。C值、b值和地震频度这三个定量的参数能够描述过去36年里加州中部沿海地区的地震活动的基本特征。     

中国大陆7级强震预测

１９８８年以来,中国大陆发生了４次７级强震,作利用可公度性计算和评估函数及川滇强震特征等方法,对这４次强震作出了较好的预测,长期的研究实践表明,地震发生的时间,地点在一定区域内呈现出某种韵律特征,地震的可公度性能表述这种韵律特征,特别在活动期间,利用内可公度计算预报６－７级的地震应是一种较好的方法。     

强震前大范围地震活动性参数的时空扫描

在大地震发生之前, 伴随着应力的集中加强及其在震源附近区域引起的非弹性变形, 区域地震活动性可能呈现某些异常特征.本文选择一些有明显物理意义并得到岩石破裂实验支持的地震活动性参数, 例如有震面积数 A、平均释放能量E、地震累加频度 N 和大小地震比例系数 b 值等, 采用扫描方法在大范围内搜索, 识别孕育强震的危险地区, 并对假想孕震区进一步做时间扫描计算, 寻找并判断大震前由中期异常过渡到中短期异常的阶段, 在对华北、西南及东北若干强震资料扫描计算的基础上, 着重剖析唐山地震前华北地区区域地震活动异常变化的一些特征.讨论了上述地震活动性参数在强震中期预报中的不同效能, 认为这种时空扫描方法, 特别是 b 值扫描应用于强震的中期预报是有一定意义的.      

利用小震震源机制解研究宁夏北部及邻区构造应力场

利用垂直向和波振幅比方法计算了2003年1月至2009年10月间宁夏北部及邻区的31个中小地震震源机制解,然后对计算所得的31个地震震源机制解进行系统聚类及应力场分析,并利用格点尝试法研究阿拉善区域（I区）和银川盆地及以北地区（II区）的平均震源机制解。结果表明：31个中小地震中走滑型地震占了近77％,显示出宁夏北部及邻近地区地震错动方式以近走滑为主;I区域地震产生的震源区构造变形是近南北向发生压缩,近东西向发生相对扩张;II区域构造应力场主压应力方向以水平作用为主,地震产生的震源区构造变形是北东向发生压缩,北西向发生相对扩张。     

地震活动频次场研究

对7次7级地震和不同地区的8次6级地震研究频次场的自然正交函数展开问题。结果表明, 频次场时间因子异常具有多分量显示的特点, 大地震前频次场的前4个典型场中有3～4个典型场的时间因子发生异常变化, 特别是第一和第二个两个贡献率最大的典型场时间因子必定显示出异常变化, 异常典型场占总场的比例一般在80%以上。频次场时间因子变化比较敏感, 曲线起伏较大, 异常变化形态复杂多样。频次场时间因子异常表现出中期、 短期和短临性质的异常变化。采用较大起始震级进行频次场分析能使异常的特征更清晰、 更突出。分析地震频次场时的网格划分往往大于分析地震能量场的网格划分。     

江苏及邻区中小地震能量场的时空变化分析

采用随机能量场的概念,将地震活动能量场看作时间和空间的随机函数场,用自然正交函数展开的分析方法,研究江苏及邻区自1970年1月至2007年12月的中小地震(2.1≤M_L≤4.5)能量场变化特征,以及主要典型能量场的时间"权重"系数的变化特征.结果显示:前7个典型场的展开精度为0.9244.研究区内不同构造块体的地震活动能量场强度存在明显差异,其中下扬子块体的苏中、苏南地区及南黄海海域的地震背景能量值高于其他地区;从典型场的分布来看,该区域对研究区能量场的影响也最为显著.前6个主要典型场的时间"权重"系数随时间的变化幅度与研究区大部分中强震之间在时间上存在很强的相关性.     

宁夏南部地区地震活动特征

研究了宁夏南部地区（35°20＇～37°40＇N，104°30＇～106°30＇E）小震综合机制解的变化特征．发现在中强地震前，该地区小震综合机制解的P轴方位偏离平均值，向E或SE偏转，其仰角有增大的趋势，同时小震纵波（Pn和Pg）初动符号一致．6次中强地震的震源机制解表明，该地区P轴方位与主压应力方向基本一致，因此该地区发生破坏性地震的可能性不大．近几年来的地震活动图像显示，该地区的地震活动有向中卫、中宁和同心地区集中的迹象．     

Searching for an Earthquake Precursor—A Case Study of Precursory Swarm as a Real Seismic Pattern Before Major Shocks

A long-range correlation between earthquakes is indicated by some phenomena precursory to strong earthquakes. Most of the major earthquakes show prior seismic activity that in hindsight seems anomalous. The features include changes in regional activity rate and changes in the pattern of small earthquakes, including alignments on unmapped linear features near the (future) main shock. It has long been suggested that large earthquakes are preceded by observable variations in regional seismicity. Studies on seismic precursors preceding large to great earthquakes with M ≥ 7.5 were carried out in the northeast India region bounded by the area 20°–32°N and 88°–100°E using the earthquake database from 1853 to 1988. It is observed that all earthquakes of M ≥ 7.5, including the two great earthquakes of 1897 and 1950, were preceded by abnormally low anomalous seismicity phases some 11–27 years prior to their occurrence. On the other hand, precursory time periods ranged from 440 to 1,768 days for main shocks with M 5.6–6.5 for the period from 1963 to 1988. Furthermore, the 6 August, 1988 main shock of M 7.5 in the Arakan Yoma fold belt was preceded by well-defined patterns of anomalous seismicity that occurred during 1963–1964, about 25.2 years prior to its occurrence. The pattern of anomalous seismicity in the form of earthquake swarms preceding major earthquakes in the northeast India region can be regarded as one of the potential seismic precursors. Database constraints have been the main barrier to searching for this precursor preceding smaller earthquakes, which otherwise might have provided additional information on its existence. The entire exercise indicates that anomalous seismicity preceding major shocks is a common seismic pattern for the northeast India region, and can be employed for long-range earthquake prediction when better quality seismological data sets covering a wide range of magnitudes are available. Anomalous seismic activity is distinguished by a much higher annual frequency of earthquake occurrence than in the preceding normal and the following gap episodes.     

地震活动的随机场特征

地震活动是一种随机自然现象,将其基本要素变量看作是空间和时间的函数,它们具有随机场的基本特征,由此得到地震活动的随机场描述。重点讨论在一定条件下地震活动能量场和频次场的统计特征及地震活动场的平稳性问题,说明应用随机场方法研究地震活动的合理性。