中国大陆强震的早期余震概率预测效能评估与制约因素

为系统地考察中国大陆地区强震之后的早期余震概率预测效能及制约因素,以期开展适合板内地震活跃地区的"可操作"强余震概率预测,服务震后抗震救灾、应急救援等工作,本文采用充分利用震后早期小震信息的Omi-R-J模型对中国大陆的86个强震序列进行系统性的预测效能评估.通过连续分段滑动、拟合和余震发生率预测,对地震序列的早期模型参数、余震预测限度及其制约因素进行了讨论,并利用N-test检验方法开展了分级分段分档预测结果的效能评估.通过对比1天和30天数据拟合参数的相关性发现,b、k、c具有较强的相关性,差别较小,而p值的相关性较弱,这或许和p值表示余震活动在长期内的衰减特性有关,Omi-R-J模型可在震后早期记录相对不完整的阶段更早的获得较为稳定的序列参数;利用Omi-R-J模型对中国大陆强震序列的预测结果显示,Omi-R-J模型对中国大陆早期的强余震具有较好的预测能力,总的预测有效率为81.16%,平均预测有效率为83.82%,预测过少的比例大于预测过多的比例,早期序列发育较差或监测能力有限的区域,其预测效果受到很大制约;地震序列参数k是影响地震数目的关键因素,而地震序列发育程度可能是影响震后0.05天地震预测效率的重要因素之一.     

2019年6月17日四川长宁MS6.0地震早期序列参数分析及强余震概率预测

2019年6月17日四川长宁发生M_S6.0地震, 之后发生了一系列的强余震, 为更好地分析此次地震的序列特征以及强余震的可预测属性, 采用国际上对复杂序列拟合相对较好的“传染型余震序列”(ETAS)模型以及基于Reseanberg-Jones(R-J)模型发展的Omi-R-J模型, 通过连续滑动、 拟合和余震发生率预测, 对地震序列的模型参数稳定性、 预测结果进行了比较研究, 并利用N-test、 T-test检验方法对预测结果进行了效能评估。 结果表明, 相比于其他中强震序列参数, 此次长宁M_S6.0地震序列参数中反映激发能力的αETAS较其他序列明显偏小, 而反映衰减能力的pORJ值和应力累积水平的bORJ值相对较小, 与此次余震序列丰富、 持续时间相对较长相吻合; ETAS和Omi-R-J模型对于复杂序列在[3.0, 3.5, 4.0]三个震级档的强余震仍具有一定的预测能力; 总体的“每个地震的信息增益”(IGPE)计算结果显示, ETAS模型略优于Omi-R-J模型, 前者或更适合复杂地震序列的余震预测。     

2022年6月1日芦山MS 6.1地震序列特征及余震概率分析

<正>1研究背景2022年6月1日17时0分四川雅安市芦山县发生M_S 6.1地震,震中位于(30.37°N,102.94°E),震源深度17 km。据专家综合分析,此次地震属2013年4月20日M_S 7.0地震的余震,2次地震相距9 km,发震断裂为双石—大川断裂带。     

2013年芦山MS7.0地震序列参数的早期 特征: 传染型余震序列模型计算结果

为考察2013年4月20日芦山M_S7.0地震震后序列参数的早期特征, 利用“传染型余震序列”(ETAS)模型和最大似然法进行了参数估计. 设定截止震级M_c=M_L2.0, 拟合时段为震后0.31—24.12天, 计算获得α=1.89, p=1.22, 同时利用最大似然法估计获得b=0.72. 与中国大陆地区其它中强震的余震序列参数的比较表明, 芦山M_S7.0地震序列参数表现为触发次级余震的能力较弱和序列衰减速率较快的特征, 反映出余震区相对较高的应力水平. 为检测结果的稳定性, 设定不同的截止震级M_c以及不同的拟合截止时间, 分别进行参数拟合和参数标准差估计. 结果表明, M_c的选取对α值影响明显, 对p值影响则较小. 此外, 震后10天内获得的参数拟合结果随时间变化较为明显, 而其后各参数变化总体较为平稳.      

全球部分强震的序列参数分布特征

为系统地考察全球强震序列参数的分布特征,对可操作的余震预测(OAF)模型的构建、地震危险性评估以及序列参数相关研究的开展提供数据支撑,采用可充分利用不完整性地震记录的Omi-R-J方法,对1973年以来的全球225个M6.5以上地震序列进行了参数拟合,并对参数拟合情况以及参数与板块边界之间的关系等特征进行了初步分析。获得了225个序列参数的拟合结果,显示序列参数呈现一种优势分布特征,参数平均值为p=1.0102±0.1777, log₁₀c=-3.1896±1.3249, log₁₀k=-4.3609±1.4596,b=0.9919±0.1651;序列参数与板块边界存在一定的相关性,如环太平洋地震带的中美洲段p值较小,北美洲段的b值较小、p值较大等。上述序列参数的计算、分布特征的研究以及序列参数与构造带相关关系的探讨,旨在为进一步开展强震序列参数相关研究提供一定参考。     

四川芦山7.0级强震及其余震序列重定位

本研究采用双差定位法对2013年4月20日发生在龙门山断裂带上的四川芦山7.0级强震及主震后48小时内504次余震序列进行重新定位,最终得到328个精定位地震事件.结果表明,余震在水平方向上主要沿龙门山断裂带的山前断裂西南段的大川—双石断裂发生,扩展模式以西南向为主(约23 km)兼有弱东北向(约12 km),并非简单的单侧扩展.在深度方向上,余震主要以铲状结构分布在18～22 km之间.通过拟合精定位后的小震空间分布特征,显示本次地震断层面倾角在15～25 km深度范围内由主震处约44°逐渐向西南向扩展增大至约73°,可能表明断层往西南破裂过程中走滑分量逐渐增强,与2008年汶川地震引起中央断裂倾角由西南向东北变化相类似.     

印尼苏门答腊两次巨大地震序列特征的对比分析

使用NEIC全球地震目录对比研究了印尼苏门答腊两次巨大地震的构造背景、震源参数和余震活动的时空特征, 主要结果如下： ①两次巨大地震发生在巽他海沟东侧长约1 000 km的8级地震空段上;② 9.0级地震为单侧破裂, 余震区规模巨大, 长约1 300 km, 宽260 km;8.7级地震为双侧破裂, 余震区规模较小, 长约700 km, 宽150 km;③ 9.0级地震后数小时余震区迅速形成, 其后不再扩展;而8.7级地震后4天形成400 km 长的余震区, 之后向南扩展, 余震区内存在约150 km长的空段;④ 9.0级地震后近2个月, 在余震区以南约400 km处发生5.8级显著地震, 它位于8.7级地震的余震区内;⑤ 9.0和8.7级地震序列的b值分别为1.21和0.91, P值为0.72和0.86, h值为0.6和0.9.     

新疆部分地震的余震序列特征及强余震预报

余震序列特征的研究是地震预报探索中的一项重要工作,强余震的预报又是地震预报中不可缺少的组成部分。本文主要对1971年以来20次M_S≥5.5级地震余震序列的空间分布,时间序列及强度特征进行初步分析讨论。结果表明,强余震的活动是有一定规律的。通过余震序列特征的研究,可以对强余震作出相应的预测。     

地震序列较强余震快速响应灰色预测的方法探讨

将主余震型地震序列早期较强余震的发生过程,视为一个复杂的灰色系统．介绍了应用灰色预测理论,对其较强余震进行预测的方法．通过对1998年张北6.2级地震序列检验性预测,表明该方法对于探讨地震序列较强余震快速响应预测问题,或许具有一定的积极意义．     

基于经验模型和物理模型研究2013 M_S7.0芦山地震余震序列

基于中国地震台网中心2013 MS7.0芦山地震余震数据我们首先确定了余震空间分布范围并根据G-R关系计算了主震后半小时内的完备震级Mc=3.5,并且得到了ML≥3.5和ML≥3.0的地震在2001年至芦山地震前的背景场地震发生率.通过Omori-Ustu经验定律和两种Dieterich模型对芦山地震余震发生率的拟合,我们发现阶梯型Dieterich模型只能模拟p=1的情况,从而造成了模拟曲线与观测数据的差别;前人研究表明震后滑移同样是产生余震的原因,如果假设余震序列由主震静态剪应力Δτ和震后滑移共同作用所产生,我们数值模拟得到的对数型Dieterich模型能够较好地推断余震发生率R随时间t增加而衰减的趋势,能够从物理机制上解释MS7.0芦山地震余震序列衰减指数大于1这一现象.通过对数型Dieterich模型的拟合并结合Andrews的方法,我们还得到MS7.0芦山地震Aσ约为0.155 MPa,ta约为8.4年,这一值与前人研究结果十分接近.     

利用早期余震预测的Omi-R-J方法对2017年四川九寨沟MS7.0地震的应用研究

在地震序列的早期阶段获得科学可靠的余震预测结果,始终是地震预测研究的前沿课题.针对新近发展的Omi-R-J方法的适用性问题,以及相比于传统的Reseanberg-Jones（R-J）模型在地震序列参数拟合、余震预测效能上的差异等问题,本文以2017年四川九寨沟M_S7.0地震序列为例,利用多时间窗的连续滑动拟合、预测和检验,以及通过构建重采样随机地震序列目录的系统检验等方式,开展了应用研究和比较研究.结果表明：相比于R-J模型,Omi-R-J方法可在余震记录较不完整的地震序列早期阶段获得稳定、可靠的序列参数,p值、c值和b值的标准差相比于R-J模型参数明显减小.N-test方法检验结果表明,在R-J模型等传统方法无法获得预测结果的地震序列早期阶段,Omi-R-J方法预测结果可以较高的比例通过N-test检验,在后续时段的预测效果也明显优于R-J模型.利用随机地震序列目录的测试结果表明,余震记录完整性下降对Omi-R-J方法预测结果的影响相对较小,在全部时段的完整性下降的影响高于在部分时段的完整性下降.上述结果对进一步地将Omi-R-J方法应用在震后早期余震预测中具有一定科学借鉴意义.

     

2013年四川芦山M_S 7.0地震余震序列重新定位

利用Hypo2000+HypoDD联合定位方法,基于35个科考台站和四川测震台网记录资料,对2013年6月25日至2014年12月31日发生的芦山M_S 7.0地震余震序列进行重定位。重新定位后,EW、NS和UD向平均误差分别为0.141 km、0.143 km、0.147 km,平均到时残差0.066 s,震源深度优势分布范围8—18 km。定位结果显示,芦山地震余震呈带状分布,主要分布在大邑—名山断裂和双石—大川断裂之间,沿SW方向,长度约40 km。     

姚安地震余震序列研究

将2000年姚安MS6.5地震的19个3.0≤ML<5.0余震的垂直分量在频率域内进行地震矩张量反演,对反演结果进行了讨论,并用最小二乘法回归了地震矩M0、矩震级MW和地方震震级ML之间的关系;根据对余震序列主压应力轴随时间的变化特点,分析了震区复杂的应力状态。     

震后早期序列参数稳定性分析及初值影响

<正>1研究背景准确可靠的地震序列参数是构建可操作的余震预测（Operational Aftershock Forecast,OAF）模型和快速实施震后余震预测、序列类型判定、危险性评估的基础。震后初期余震数量指数级增长,大量小地震“淹没”在大地震中而无法被及时识别出来,造成余震数量的大量缺失,导致一些依赖完整性震级的预测模型无法发挥其效能。而震区应力调整使得震后数小时至数天内的序列参数变化剧烈,且受到初值选择的严重制约。     

地震波形群体特征在强余震预测中的应用

研究了华东地区１５个地震序列的振幅比、初动方向和初动半周期资料。得到：大震（主余型序列中的主震或震群型序列中最大地震）前后的Ｐ波初动方向，除人们熟知的由优势分布转化为紊乱外，还有可能呈优势分布，优势方向改变的特征。余震序列的Ｐ波初动方向和振幅比特征可能有助于预测强余震。初动半周期特征可能用于区别的前震和余震。     

2021年青海玛多MS7.4地震余震预测及效能检验

1 研究背景 2021年5月22日青海玛多地区发生MS 7.4地震,中国地震局针对此次地震快速组织开展了科学考察工作.根据科考阶段性成果交流形成的统一认识,玛多MS 7.4地震的发震断层为昆仑山口—江错断裂,地表破裂段为该断裂东段,即江错断裂段.为对震后震情形势进一步研判以及为前线科考人员提供"跟踪式"科技支撑,此次科考中对余震趋势评估成为一项重要工作内容.     

2021年青海玛多MS7.4地震余震预测及效能检验

1 研究背景 2021年5月22日青海玛多地区发生MS 7.4地震,中国地震局针对此次地震快速组织开展了科学考察工作.根据科考阶段性成果交流形成的统一认识,玛多MS 7.4地震的发震断层为昆仑山口—江错断裂,地表破裂段为该断裂东段,即江错断裂段.为对震后震情形势进一步研判以及为前线科考人员提供"跟踪式"科技支撑,此次科考中对余震趋势评估成为一项重要工作内容.     

乌什6.4级地震的活动特征与强余震预测

本文分析了乌什6.4级地震的序列特征,该序列是主—余震型,余震空间分布呈北西向,序列衰减正常。现场开展了多种测震学预报方法的研究,在一定条件下某些方法对中强地震有一定的预报信息。利用强余震的准周期性等方法较好地预测了5.2级余震。     

四川芦山MS7.0地震余震序列双差定位、震源机制及应力场反演

2013年4月20日发生了四川芦山M_S7.0地震,主震中位于青藏地块与华南地块结合部的龙门山断裂带南端.本研究用双差定位法对芦山地震主震及余震序列进行重新定位,得到主震位置为(30.29°N,102.97°E,17.82 km)及4100多次余震重新定位结果.利用GSN/IRIS台网和国家台网及四川省区域台网的波形数据对主震及部分余震进行了震源机制解反演.结果表明,主震为一次逆冲地震,根据余震序列分布确定发震断层面走向为200°,震源机制解断层倾角为45°.基于震源断层面解和断层滑动方向,采用力轴张量计算法得到了研究区域的平均主压应力方向约为N112°E.     

芦山M7．0地震余震分布特征

使用双差定位方法,对2013年4月20日08时02分芦山 M 7．0地震后近10天的余震进行重新定位,获得精度较高的重定位结果;在此基础上,对余震空间分布特征进行研究,推测芦山主震的发震断层可能为大川-双石主断裂东侧的一条次级隐伏逆冲断层。