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。     

芦山两次强震序列活动特征及余震预测效能对比分析

利用可充分考虑小震信息的Omi-R-J模型,对2013年芦山M_S7.0地震和2022年芦山M_S6.1地震序列活动特征进行对比分析,发现芦山M_S7.0地震序列较芦山M_S6.1地震序列完备性随时间变化更加明显,震后早期检测能力较低,两次地震序列稳定时段检测得到的完整性震级均为1.8级左右。芦山两次地震序列p值差异较小,展示了相对正常的衰减过程;芦山M_S7.0地震序列k值明显大于芦山M_S6.1地震序列,这或许与芦山M_S7.0地震较为发育的余震或强余震有关;芦山M_S7.0地震序列b值小于芦山M_S6.1地震序列,表明M_S7.0地震之后芦山地区仍处于较高的应力状态,而M_S6.1地震之后应力处于相对较低的水平。利用N-test方法开展效能评估,结果显示,两次地震序列初期阶段余震发生率展示了较好的预测效能,基于震后初期1天内的数据开展的未来1天的余震预测中,仅有1...     

华北地区地震序列参数的分布特征

为系统地考察华北地区地震序列参数的分布特征,以期构建适合区域地震活动特征的短期概率预测模型和评估地震危险性,本文利用当前较为前沿的ETAS模型和R-J模型,采用连续滑动、多时段拟合的方式,对华北地区1970年以来的16个地震序列进行了参数拟合,并对参数的整体情况、参数之间的关系、参数与大地热流之间的关系等特征进行了分析研究.研究结果表明,主震发生后的早期阶段,地震序列参数变化相对较为剧烈,误差也较大;两种地震预测模型的序列参数呈现出一种优势分布特征,主要参数的平均值分别为α_ETAS=1.7404±0.3420,p_ETAS=0.9769±0.1396,a_OML=-1.6638±0.5284,b_OML=0.8312±0.1658,p_OML=0.9053±0.1527,这与国际上其他区域的研究具有很强的一致性;大多数情况下,ETAS模型参数p_ETAS高于R-J模型参数p_OML,平均偏高0.0716;序列参数α_ETAS与大地热流值整体上呈现一种负相关关系,激发次级余震的能力与大地热流具有一定的相关性.地震序列参数的分布特征以及与大地热流之间的关系对地震序列类型的判断,及基于地震序列参数构建定量化的短期概率预测模型,均有重要的应用价值.

     

安徽及邻区地震序列类型的判定及其分布特征

根据《大中城市震后趋势快速判定工作方案》制定指南，结合采用八五攻关成果中的一些新方法和历史地震资料，对安徽省及其邻近区域地震震型进行了判定，同时简要分析了其分布特征，以求在震后趋势判断上做些有效的工作。     

安徽省地震序列的类型与分布特征研究

根据安徽省历史地震(294~1969年,M≥4)和现代地震(1970~2013年,MS≥3.5)资料的统计结果,通过估计历史地震序列类型,将安徽地震类型划分为"相对安全类"和"相对危险类"。结果表明:安徽省历史地震类型的统计结果和空间分布特征与现代地震序列类型大致吻合,绝大多数中强历史地震属"相对安全类",而"相对危险类"的历史地震主要分布在霍山地区、皖东北地区和宿北地区。安徽地区内的地震活动具有较高的继承性,研究结果可为该区域震后地震趋势的快速判定提供参考。     

东乌珠穆沁旗5.9级地震参数及序列特征

2004年3月24日内蒙古自治区锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗发生Ms5 9级地震,地震微观震中位于北纬45°19′,东经118°22′,宏观震中位于东乌珠穆沁旗与西乌珠穆沁旗交界处的格日乐图嘎查。经过余震序列及区域地震序列类比分析,认为该次地震是一次较为明显的孤立型地震。宏观烈度长轴走向与最佳震源机制解结果基本接近。     

中国大陆强震序列次大地震及第三大地震的时间分布特征

从地震现场早期地震趋势判断工作需要出发，本文对中国大陆地区１９６６年以来的４８个Ｍｓ≥６．０级地震序列的次大地震及第三大地震与主震（或最大地震）的时间间隔进行了统计分析。结果表明，强震序列的次大及第三大地震与主震（或最大地震）的时间间隔分布，总体上呈随机分布，其与主震（或最大地震）震级无关，而与序列类型有关。     

武定地震序列剪应力场的时空分布特征

根据陈培善和Ｄuda提出的具有3模型的谱衰减模式,利用云南武定M ＝6.5地震序列的近场数字化记录资料,研究了近场地面运动峰值位移dm、峰值加速度am参数与环境应力t0值的依赖性．一个新的考虑是假定峰值参数与介质犙的相关性,并由此导出了用３种地面运动峰值参数测定环境应力t0值的３个关系式．用这些关系式计算了武定地震序列的环境应力t0值．结果表明,３个关系式计算的t0 值基本一致,绝大多数地震的平均t0值在5.0～35MPa的范围,属高应力值地震序列;高应力值被限制在紧靠主震震中附近的较小范围内,环境应力值的等值线的精细结构分布与强余震密切相关．对t0值的时空特征分析表明,该地震序列是在特定的地震构造交汇部位和高应力背景下发生的地震破裂过程．     

马鞍山市及邻区地震序列类型和分布特征

震后趋势早期判定在一定程度上依赖于历史地震的震型经验。根据地震序列类型的综合判定指标,结合史料对地震事件过程的描述和时空分析,从历史地震、近代地震（ML≥4．3）和当地“显著地震”（M≥3．0）3个层次,对马鞍山市及邻区的地震震型进行了研究,并给出区域分布特征。结果显示,研究区的地震活动以主震型为主,对破坏性地震或有感地震的震群活动要结合区域地震活动趋势进行具体分析,考虑地震序列类型原地重现规律有被打破的可能。上述结果为马鞍山市震后应急工作提供了参考依据。     

海城,唐山地震序列时间分布的分维特征

本文以标度变换法分析了海城、唐山地震序列时间分布的分维特征,初步的研究结果表明:地震序列的时间分布存在分维结构,分维结构无标度区一般跨越两个数量级,分维数值大小有所不同。对余震序列而言,随震级下限的升高,同一时段内分维略有降低;当震级下限固定不变时,强余震活动期间分维较低,而强余震活动结束之后分维明显升高;唐山余震序列的时间分维具有分区差异性,并且较大的强余震均发生于时间分维变化幅度相对较大的区域内。本文的工作结果表明,海城地震的前震序列同样具有明显较低的时间分维。 最后,本文尝试利用余震序列时间分布分维结构的无标度区范围,粗略估计了强余震的截止时间。     

Tracing the Forecast of Earthquakes Based on the Seismicity Characteristics of the Chi-Chi Strong Earthquake Swarm Sequence

The data of earthquakes with M≥3.0 during the 7 years from September 21, 1993 to September 20, 2000 recorded by the Taiwan Central Weather Bureau (CWB) show that there were 6 types of clear characteristics of seismicity during the Chi-Chi strong earthquake swarm of September 21. These 6 types of characteristics are (1) foreshock types, (2) seismic gaps, (3) seismic bands, (4) clustering activity of foreshocks and signal shock, (5) quiescence before the main shock and (6) secondary aftershocks in the aftershock sequence. Using the procedures for analyzing the yearly strong earthquake tendency, further tracing based on the earthquake sequence characteristics, and taking the Chi-Chi earthquake sequence as an example, tracing analysis of the earthquake tendency was attempted using the shorter time range of monthly rather than in a yearly time scale. An attempt was made to establish the procedures for tracing analysis of shallow-focus earthquakes in the seismic belt of western Taiwan. It is hoped that this can provide an analystical method for approaching the short-imminent time scale of seismometry-based earthquake forecasting.     

新丰江水库显著地震前小震序列特征及应用研究

新丰江水库地区是近年来东南沿海地震带地震最为活跃的地区, 相继在2012年2月16日、 2013年2月22日发生了M_L5.2、 M_L5.1地震。 本文利用新丰江水库地区地震序列的分区丛集性, 通过研究各分区1972年以来的11次M_L4.5以上显著地震前小震序列, 发现11次地震中有8次震前90天内小震经历了“平静—活跃—平静—发震”的演化过程。 为了将研究成果应用于日常的震情预测工作中, 文中借鉴气象暴雨预警中的蓝—黄—橙—红四色分级预警模式, 提出了适合于小震丛集地区日常震情预测的分级危险度模式, 并利用新丰江锡场和大坝区2011年来的小震目录给出了应用实例。 实践证明此种方法最大的优势是可以给出预测区地震危险性相对的变化, 从而可以对区域的震情演化有一个较好的把握。     

华南已知地点信息的地震活动特征

“已知地点信息”指根据华南地区历史地震活动分布特征,将华南地震活动区划分为老震区、水库区和小震活动区。本文分析了华南地区以上3种区域1980年以来22次已知地点信息的M_L≥5.0地震事件前的地震活动现象,总结探讨了各区中强地震前的异常特征:水库区表现为震中的地震平静—增强,老震区和小震活动区则为区域的地震增强—活跃—平静。综合以上分析研究,提出了华南已知地点信息的地震预测对策。     

A Review of Catalogues of Chinese Earthquakes

In the past decade, the most authoritative catalogues of Chinese earthquakes and the most popular with seismologists in China are the following:(1) Gu Gongxu, 1983, Catalogue of Chinese Earthquakes;(2) Min Ziqun, 1988, Concise Catalogue of Chinese Earthquakes;(3) Xie Yusuou, 1989, Catalogue of Chinese Earthquakes (M≥ 4.7) from 1900-1980 with Uniform Magnitudes; and(4) Min Ziqun, 1995, Catalogue of Chinese Historical Strong Earthquakes. Earthquakes that occurred before 1900 are mainly documented in historical records.Since 1950s, more recent earthquakes were documented in two major compilations of historical records finished in 1956 and 1983-1987. Separately this effort resulted in two chronicles: two volumes for the first one and five volumes for the second one. The magnitudes are converted from the maximum intensity. These magnitudes, by convention, are connected with surface wave magnitudes. However, it is clear that they do not have any strict seismological definition.The period of 1900-1962 documen     

山西代县震群序列特征及其指示意义

2006年4月3日至9月19日在山西代县发生一次3.7级震群,着重研究该震群活动的时序列特征、韵律特征及震源机制解等相关参数。进一步探讨其对周围地区中强震的指示意义。分析结果表明,此次震群活动是该区域一次正常的地震起伏,并与周围350 km范围内华北地区中强震有较好的呼应关系。     

中国西南地区强震烈度衰减模型的研究

本文将研究范围限定在西南地区,因其具有相似地形地貌特征和发震构造的区域,并选取1913年以来6.5级以上的典型震例作为研究对象,通过对数据的分析统计,得到了传统的烈度衰减椭圆模型不适用于7.0级以上强震的结论;根据烈度区域面积与震级、破裂长度与震级以及缓冲区分析的方法得到了更加符合强震烈度衰减规律的断层距模型;在面积统计关系对比和实际烈度分布的综合对比中,得到了适用于强震的较为合理的烈度衰减模型,并根据本文得到的烈度衰减规律,结合ArcGIS二次开发,编写了用于快速绘制等震线的控件.本文的研究结果对于震后快速评估和地震应急有着现实意义.     

中强地震前地磁极化异常特征及其与后续地震的关系

基于国家地磁台网中心的地磁秒采样数据,采用地磁垂直强度极化法,计算了2019年1月1日至2020年7月31日全国各地磁台站的极化值,对2019年中国大陆西部(110°E以西)极化异常进行了分析,研究了2020年于田M_S6.4等中强地震前地磁极化异常变化特征及其与后续地震的关系。研究发现:(1)地磁极化异常具有空间成组特征,即空间上多个地区可以同时出现地磁极化异常;地磁极化异常一般被认为是震前震源区发生断层蠕动或岩石破裂导致的电磁辐射,这意味着震前可能会有多个地区同时发生断层蠕动或岩石破裂,这一现象似乎表明有一个"力源"在主导多区域同时发生断层蠕动或岩石破裂。(2)地磁极化异常的后续地震具有成组特征,即一个地区出现极化异常后可能发生多次地震。该现象对日常会商分析具有重要参考意义,即此类异常发生预期地震后可能还会有类似地震的发生。(3)以往的一些研究认为地磁极化异常一般在震前2—3个月出现,但本研究发现极化异常出现后10个月在异常区域仍然会发生地震,这表明电磁辐射异常可能不仅仅是短临异常,还可能具有中期指示意义,即断层蠕动或岩石破裂发生时间可能在震前近1年左右便已开始...     

强震中波红外异常特征研究

为了研究强震中波红外热辐射异常变化特征,以风云卫星中波红外资料为基础数据,应用小波变换和功率谱估计方法对6次6.5~7.0级强震进行分析。结果表明:6次强震前3个月内均存在明显的中波红异常变化,功率谱异常偏离年均值和标准差值较大,其异常幅度可达8倍,持续时间为50~105天。异常变化特征具有强震短期预测指标意义,同时可对即将投入实用的高分辨率静止卫星中波红外资料在地震预测中的应用提供重要参考。     

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。     

中强震前辽宁地区流体异常特征与地震预测研究

主要基于中国震例及相关文献资料, 通过收集辽宁及周边历史中强地震震前辽宁地区流体前兆异常信息, 对震前流体异常特征进行了分析总结, 建立辽宁地区流体前兆预测指标。 研究表明, 辽宁地区M≥7地震流体前兆异常具有分布范围广, 异常数量多, 持续时间长, 异常变化幅度大且准同步变化等特征, 地震前兆主要以突跳型、 上升型异常为主, 地震一般发生在异常最高频次开始转折降低阶段, 宏观异常数量多达千起, 空间分布特征明显; M5~6地震异常主要集中在距震中200 km范围内, 异常持续时间相对较短, 主要以水氡为主, 地震前兆特征主要以突跳型、 上升型异常为主, 且地震一般在异常最高频次开始转折后2月内发生, 宏观异常数量少, 一般仅为10多起或无宏观异常。