地震危险性分析中的双态泊松模型

本文从双态泊松模型的基本概念出发,给出了它应用于地震危险性分析中的简化公式。通过数值算例说明了地震活动状态参数(包括两态下的平均发生率、相互转移概率和初始状态参数)对地震危险性分析结果的影响。文中并讨论了该模型与简单泊松模型和一般非齐次泊松模型的关系以及它在地震危险性分析应用中的若干问题。     

地震发生中长期预测中的非稳态泊松模型

基于实际地震的发生在一个活动期内具有加速活动的特点 ,作者提出一种非稳态泊松模型。与稳态泊松模型中地震发生率 ν为常数相对应 ,该模型中地震发生率 ν是随时间呈指数性增加。采用对数似然方法 ,通过使其最大化来确定模型的参数。作者以一个假想的时间序列 ,讨论了非稳态与稳态泊松模型之间的差别 ,并将该模型实际应用于华北地区汾渭地震带和华北平原地震带的中长期预测中     

用持续时间模型改进震群活动期间的地震预报

震群对可操作的地震预报提出了挑战,因为它们主要是由瞬时的外部过程驱动的,例如流体流动,其行为和持续时间很难预测。本文中,我们基于给定区域内先前多个震群的实际统计,开发了一个震群持续时间模型,以估计震群可能持续多长时间。我们通过美国南加州地区已被识别的索尔顿海槽震群验证了这个方法,发现震群平均持续约7天,并且在震群发生的前14天中每天具有相对恒定的15%～16%的终止几率。编目震群的持续时间呈指数分布,因此我们对于震群终止使用泊松模型,以概述和扩展实际统计。然后我们展示了使用震群持续时间模型对地震预报的影响,其结果在2016年孟买海滩震群活动期间已经发布。通过具体化震群可能持续时间的概率模型,地震预报有了显著改进。     

利用非稳态泊松模型对云南地区地震危险性进行概率预测

针对强震中长期概率预测问题,提出基于非稳态泊松过程的概率计算方法,通过稳态与非稳态模型对比研究,发现非稳态泊松模型随时间而变化的地震发生率能更好地描述强震发生规律。利用非稳态泊松模型计算了地震发生的理论概率,发现理论概率受到预测精度、平静时间、最近地震大小等诸多因素影响,利用权重集成法计算了强震发生的综合概率。结果表明:①地震发生的累积频度随时间的非线性变化可用幂指数函数来描述;②基于非稳态泊松模型的地震发生率随时间而变化,与地震发生率恒定不变的稳态模型相比,前者对地震活跃-平静韵律状态更加敏感;③云南地区9个地震带强震发生的综合概率计算结果显示:以2019年12月31日为截止时间,小江地震带和通海—石屏地震带综合概率较高,大于0. 6;其次为中甸—大理地震带、楚雄—南华地震带和澜沧—耿马地震带,综合概率范围为0. 5～0. 59,其它地震带综合概率均小于0. 5。     

对地震危险性分析中地震发生概率模型的几点认识

对地震危险性分析中地震发生概率模型的几点认识现行的地震危险性分析中广泛使用地震发生时间过程的泊松模型。这种模型的基本假定是：①两次相继地震发生的时间、空间和大小是相互独立的。②在单位时间内，地震发生的次数的期望值是一个常数。。这个常数υ可由工作区（带...     

华北地区地震目录完全性分析

文中发展了由Ｔｉｎｔｉ ｅｔ ａｌ．（１９８５）提出的一种判断地震目录不完全性的方法。它由三步组成：余震和震群的剔除，相对完全性的识别以及绝对完全性的计算。假定经过剔除余震和震群后理想化（即没有任何地震从目录中遗漏）的地震目录是一个稳态随机泊松过程，而对于实际的目录，通过拟合检验，将目录分成一组时间区段，每个区段是相对完全的，并具有不同的地震发生率。如果目录中至少有一区段被认为是绝对完全的，那么真     

地震危险性分析的双态,随机发生模型

根据我国各地震区历史地震活动的时间分布特征,本文提出了一种适用性较强的双态随机发生模型。由于泊松模型在工程中已广泛应用,本文着重讨论了双态泊松模型,并发展了一种估计双态泊松模型参数的贝叶斯方法。     

新西兰前兆震群假说的试验

假定震群与主震之间具有一一对应关系的狭义前兆震群试验已经进行,考虑了地震丛集性的广义假说试验正在改进之中。自1977年试验启动以来,依赖于常用统计泊松模型简单假设的实施是顺利的,但由于1989年5月31日Doubtful Sound地震的发生,使得特征因子降至提出拒绝的水平,从而导致试验中断。在狭义假说试验的过程中,由于采用了新西兰地震台修订后的地震震级标度,使得基本数据出现了本质上的变化。由此造成以往的地震目录中震群似乎增加了许多,同时又识别出1968年至1972年间的地震丛,其中包括识别出1989年Doubtful Sound地震前的前兆地震丛。这些改动成为拒绝狭义假定的基本依据。据此,将以新西兰地震特点为标准的自1983年在日本进行的狭义假说试验,从1991年开始改为广义假说试验。     

时间相依的概率地震危险性分析方法研究及应用

<正>对使用不同模型的郯庐断裂带莒县-郯城段和山西交城断裂的地震危险性进行了计算,并比较了时间独立模型和不同时间相依模型的计算结果。传统的时间独立(time-independent)的概率地震危险性分析(probabilistic seismic hazard analysis,PSHA)模型假设地震的发生服从泊松分布。但是许多断层的地震活动性随时间有较明显的变化,如果使用泊松模型,可能会高估或低估一个时间段内的地震危险性.故对这类断层有必要使用时间相依(time-dependent)     

地震危险性分析中的二项式模型

围绕对地震活动时间和空间不确定性的不同认识和处理方法,分析了地震区划中现有的确定性方法和概率分析方法的不足.分析、总结了地震之间相互关系随时间、空间和震级的变化特征,认为时间和空间不确定性是相互联系、相互制约的,并用最多地震数来反映这种变化特征,进而推导出二项式模型.二项式模型能够反映不同程度的时间和空间不确定性认识.分析了二项式模型与确定性方法和概率分析方法中泊松模型的异、同之处,指出确定性方法和泊松模型分别是二项式模型的两个极限,在时间和空间不确定程度极小和很大两种情况下,二项式模型分别趋近于确定性方法和泊松模型.给出了一种估算隐含概率的方法,具体分析了1977年全国烈度区划图中华北地区5个高烈度区隐含概率的上限值.      

地震发生的更新过程模型及其在地震危险性分析中的应用

在地震危险性分析中,广泛应用泊桑模型来描述地震的发生过程。尽管泊桑模型在数学上非常简单,但是它所特有的无记忆性与已知的强地震发生的弹性回跳理论是不一致的。为了克服泊桑模型的这种缺点,本文引进了一种地震间隔时间为Gamma分布的更新点过程模型,并给出了将这种模型用于一般地震危险性分析的方法。以燕山-渤海地震带为例,给出了两种模型数值结果的比较。结果表明,如果预报的时间较短,泊桑模型将会过高地估计大地震的发生概率;如果预报的时间较长,则泊桑模型将会低估大地震发生的概率。本文所提出的模型与泊桑模型相比具有更一般的性质,它不仅可用来描述大地震的记忆性和小地震的无记忆性,也可以反映地震在时间上的聚丛现象,因而利用这种模型可以给出更合理的地震危险性分折结果。     

辽宁地区震群序列统计特征及预测意义研究

系统研究了1970年以来辽宁及邻区发生的25次震群活动,总结了辽宁地区震群活动的参数特征,探讨了该地区震群活动与未来中强震的关系。结果表明:1研究区的25次震群中,最大地震优势发生时段在震群出现后3天内的占68%,84%的震群中最大地震与次大地震的震级差≤0.5级,平均为0.35。80%的震群持续活动时间约2个月;2震群中最大地震的震级越大,相应地2、3级地震频次也越多,通常1个4级左右的震群,2级地震频次平均约为28,3级地震平均约为6;3当震群中3、4级地震频次分别≥10和4,同时序列的b值为0.6~0.9,此时可判定震群为前兆震群。未来中强震3要素的判定依据为:发震时间为震群开始后1年内,平均6个月;震中距离震群所在地约0~400km,平均为180km;最大强度为G-R预测的最大地震震级加2.0级。当b0.5时,震群有可能为前震序列,即震群开始后1~20天内原地有发生M≥5地震的危险;425次震群中的80%在震群出现1年后对应了M≥4.6地震,空间上辽宁内陆的震群对辽南和唐山地区的M≥4.6地震有较好的指示,长岛和黑山岛附近海域的震群对渤海海峡及其附近地区的M≥4.6地震有较好的指示。     

地震危险性分析中贝叶斯模型的意义及其应用

本文重点讨论贝叶斯模型的推理结构及其在地震危险性分析中的意义。当历史记录较少时,用定值参数的常用模型(如,用确定平均发生率的泊松模型)不能给出危险性的合理估计。贝叶斯模型考虑了参数本身的不确定性,且能灵活地结合来自地震地质的信息,给出逻辑上一致的危险性估计。本文还提供了把地震地质证据和统计资料结合起来的具体力法,并附有简单列子作为说明。     

1997年新疆伽师强震群发展过程中发震断层间相互作用的影响

1997年发生在新疆伽师的强震群迄今仍在持续活动，从1997年1月21日震群发生至1997年10月18日，共发生5级以上地震15次.震群发生前，该地区几乎没有地震活动.根据伽师震群地震的精确定位结果及震源机制解，我们设定该震群的发震构造是一组NNW（北北西）向的雁形右旋走滑断层和一组NE（北东）向雁形正倾滑断层.并以此作为模拟该区域理论地震活动的力学模型，开展震群区域理论地震活动的模拟研究.模拟结果证实了断层间的相互作用或应力传递能产生震群活动的猜测，并对伽师震群中为何部分地震的震源机制是正断层进行了合理解释.进一步推测伽师位于地壳厚度的陡变带也可能是引起该地区地震活动丛集发生的原因.     

地震次生火灾预测模型研究

本文研究了地震次生火灾预测的理论建模问题,文中建议用泊松过程模拟次生火灾的发生概率,并在此基础上推导了单幢建筑物和城市小区的地震次生火灾发生模型。     

混合地震模型的建立及其科学意义

利用中国西部古地震和历史地震资料建立了特征地震模型并与分档泊松模型结合组成混合地震模型。研究了青藏高原东南缘的重要地震带鲜水河－小江断裂地区的地震危险性,并与1990年出版的中国地震区划图结果进行了比较,表明在1786年曾经发生过73／4级地震的康定地区（离浙时间为213a,地震复地周期为320a）的地震概率大于后,Ⅷ度区面积同样是前大于后。这说明地震离逝时间与地震复发周期关系对地震危险性计算是有影响的,特征地震与混合地震模型的引入解决了泊松模型无记忆性的缺陷,使计算的结果更科学、合理。     

利用应力加载速率变化与地震活动性模型探讨2013年吉林前郭震群成因的力学机制

理解震群的成因机制是地震科学的重要挑战.本文基于速率-状态摩擦定律,利用Dieterich断层失稳模型探讨了流体运移、慢滑移和震群触发三者之间的关系,研究结果表明：（1）断层内部或周边流体流动所导致的孔隙压力升高可诱发断层发生慢滑或非地震滑移,慢滑或非地震滑移可使区域内临近断层上库仑应力加载速率升高,进而导致震群产生;（2）基于Dieterich地震活动性模型所给出的慢滑或非地震滑移触发的震群的地震发生率表达式可定量描述时间域内震群发生率上升、平稳以及快速下降的过程;（3）活动断层可能在震群期间重复失稳.针对2013年前郭震群的分析表明,前郭震群序列的产生与序列中b值（古登堡-里克特定律）的降低可能同整个震源区域内库仑应力加载速率的突然上升相关,而孔隙压力上升所诱发的断层慢滑或非地震滑移则可能为导致该区域内库仑应力加载速率上升的关键原因之一.

     

震群与大地震关系的研究(华北地区)

1956-1976二十年来,华北地区(106E 以东,33N 以北,42N 以南,黄海以西)共发生震群37次,其中1966年邢台地震后到1976年唐山地震前,震群次数比1956-1966增加三倍多,近十年来华北四次七级以上地震就是在震群活动水平不断增高的背景上出现的.从空间分布上来看,1967-1972年震群分布范围相对缩小,仅靠近大震震中;1974年后,震群活动区域明显扩大,唐山地震前不到半年的时间内,震群活动沿唐山地震震中的 NE-SW 和 NW-SE 方向上分别延伸达一千多公里.这种地震活动随时间由未来大震震中逐步向外扩散的现象,在几次历史大地震前也类似出现过,据此粗略估计平均扩散速度约为100公里/年.除上述特点外,还观测到大震发生前一、二年至数月,在距未来震中不太远处(百公里)常发生前兆震群.分析了前兆震群与一般震群在震源机制、震源动力学参数、b 值以及 P 和 S 波振幅比等方面可能存在的差异.初步结果表明:与一般震群相比,前兆震群具有较高的应力降.最后,简要地分析了易于发生前兆震群可能的物理和构造条件.      

福建沿海地区地壳S波速度结构和泊松比分布特征

本文根据福建沿海地区人工地震测深剖面的单分量地震记录，对S波信息进行开发研究，通过对地震记录重新采样，数字处理与分析，获得了该区地壳S波速度模型，结果发现：福建沿海地区的地壳与上地慢S波速度结构可分为三层，即上地壳，中地壳和下地壳；在中地壳普遍发育一层速度为3.4-3.5km/s的低速层，厚度约3－4km；MOHO面深度，泉州以北最浅，仅为28km，宁德以南最深，为32km。结合P波速度模型，我们获得了该区地壳平均泊松（Poisson）比模型，漳州盆地和福州盆地平均泊松比值表现出异常高值，而泉州、淦溪地带的平均泊松比为相对低值，结果显示：泊松比值的大小与断裂交汇区，筘辊地热异常区具有良好的对应关系。     

渭河盆地震群活动的特征

渭河盆地是历史上发生过许多大震的地区,例如,1556年华县8级大震就发生在盆地的东部。现在地震活动水平一直很低。自七十年代后期区域台网建成以来,在盆地内部经常记录到震群活动。这种频繁的活动似乎代表了本区地震活动的一个重要方面。 本文系统地研究了1979年以来发生在盆地内部的5次震群活动。总结了它们在震源分布、时间序列、震级频度关系和震源错动等方面的特征。探讨了这些特征与一般地震序列的相似性,比较了这些震群之间的异同。最后,采用1976年以来震群活动的资料,初步探讨了这种活动与邻近地区中强震的可能关系。对震群的成因也提出了初步看法。