南北带强震年度预测能力估计

对中国地震局原分析预报中心测震学科1988～1999年度划定的南北地震带强震(M≥7)危险区进行了回顾和分析。 结果表明, 从过程角度研究前兆地震活动图像及其演变是年度和中短期强震预测的有效途径, 这为南北地震带强震震情跟踪提供了条件。     

南北地震带强震主体活动区现象及未来趋势分析

通过分析我国南北地震带（以下简称南北带）有仪器记录以来发生的大震后,发现存在约10年主体大震活动区,并自北而南有4次转移图像;同时对汶川8级大震前后的震情活动进行分析,认为未来10年南北带北段及以西地区将进入活跃期,很有可能发生多次7级以上地震,但也可能南移;未来几年四川地区可能再次发生大震,甘肃东南部地区有可能发生6级以上地震。     

我国南北带地震熵值分析及大震危险性估计

对南北地震带15个地区1966年以来的地震活动进行了地震熵值分析。在重点研究中段和南段发生的9次M_L≥7.0级大震前后地震活动的时、空、强分布特征的基础上对各区未来发生7级以上大震危险性提出了趋势意见。9次大震无一例外地在震前1—4年出现地震活动由无序到有序的熵值降低过程。南北带强震前这种地震活动时、空、强丛集异常持续时间较华北地区,如辽宁海城地震、唐山地震前的1—2年为长。经研究,南北地震带的宁夏宁武地区(38—40°,105—107°),中段的鲜水河—理塘地区(尤其是鲜水河断裂东端),南段洱海—怒江地区是今后1—4年内可能发生7级以上地震的地区。     

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。     

中国大陆地震低活动异常及其在中期预测中的效能研究

在对中国大陆地震活动的分析研究中发现, 在某些大地震发生前的一、 两年中, 中国大陆往往出现地震活动显著平静的低活动异常。 本文应用最近100 a(1918—2017年)间5级以上地震资料, 分析地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动的关系。 从M≥5.0地震的年频度、 年度最大地震震级、 6级以上地震的平静等方面建立了地震低活动异常的判据指标, 并从概率增益指数β、 预测效能比α、 地震预测R值评分等方面对地震低活动异常与未来大震关系作了多参数检验。 初步研究结果显示, 地震低活动异常与未来一、 两年中国大陆地震活动有一定的关系, 主要表现为其与8级左右(M≥7.8)巨大地震具有一定的相关性, 但其关联度较低, 概率增益指数β与预测效能比α为3左右, R值评分为0.2左右。 对于M＜7.5的地震, 地震低活动异常未显示, 其概率增益β, R值评分接近于0, 似呈现为近于随机关系。 M7.5是开始显示地震低活动异常与其有一定相关性的转折点。     

基于图像信息方法的日本东北MW9.0地震回溯性预测研究

以日本局部地区(32.0°~46.0°N, 136.0°~148.0°E)为研究区域, 应用图像信息方法, 选用8 a滑动预测窗长, 1°×1°网格为主要计算参数, 系统计算了研究区域内2000年以来的“地震热点”(显著异常地区)并获得了区域内7级以上大震特别是2011年日本东北M_W9.0地震的热点演化图像。 结果表明: ① 包含M_W9.0地震的预测时间窗内, 其震中的邻近网格持续有热点出现, 并且其中有4个连续滑动的窗口中该地震震中所在网格亦存在热点。 ② 在回溯时间段内发生的21个M≥7.0地震中, 除2004年9月5日发生于日本近畿南岸近海的M7.1地震前无地震热点外, 绝大多数在震前皆有热点出现。 ③ 与其他M≥7.0地震相比, M_W9.0地震前热点图像分布范围更广, 稳定性更好, 持续时间更长。     

全球及中国大陆周边强震活动状态研究

本文应用中国地震台网给出的全球大震目录, 结合前人的研究, 分析了1900年以来全球M_S≥8.0巨大地震活动的时间变化与M_S≥7.8大地震的空间迁移特征, 同时还探讨了包含中国大陆西部及其周边的“大三角”地区M_S≥7.8地震的发展态势。 20世纪全球百年的大震活动表现为20世纪前半叶活动强而后半叶活动弱的前高后低的活动特点, 而进入21世纪以来有增强活动显示, 呈现百年左右起伏的长期变化。 在这百年尺度的起伏之中还含有20年左右的韵律变化, 主要显示为地中海—喜马拉雅地震带巨大地震的平静—活跃交替活动特征。 根据大震活动的起伏特征和地中海—喜马拉雅地震带幕式活动特性, 进入21世纪以来, 地中海—喜马拉雅带巨震频繁发生, 显示其地震活动显著增强的高活动态势。 通过计算中国大陆西部及周边地区的不同震级地震的变异系数C_v发现, 7.0级以上强震与7.8级以上大地震活动类型不同; 采用对数正态分布对M_S≥7.8地震活动进程进行拟合分析发现, 到2015年的累积发震概率达0.80, 到2020年的累积发震概率达0.89, 表明与中国大陆关系紧密的“大三角区”已进入大地震活跃时段。     

地震力标度及其在华北地区的应用

讨论了华北地区中强地震前地震力标度的时空变化特征, 首先介绍了地震力标度的物理意义, 给出了由传统经验公式推导出的地震力标度σ值的计算方法, σ值是一个表征地震时震源处断层平均驱动力的物理量, 基于地震波能量推导得到, 介于地震频度和能量之间, 根据经典通用的经验公式, 地震力标度σ值与震级M_L存在lgσ=1.14M_L+6.22标度关系; 结合华北地区(34°~42°N ; 110°~124°E; )地震活动的特点, 利用1980年以来2500多次3级以上地震, 研究了M_S≥5.0中强震前σ值的变化规律, 结果发现该指标能客观反映地震活动的增强与平静。 中强地震前存在σ值高值异常, σ值有由低转高, 在高值点发震的特征。 空间上σ值的分布与地质构造、 地震带和强震孕育过程有关, 中强震前地震力标度σ值有成片增加的过程, 对中强地震预测有一定的指导意义。     

中国南北地震带1900年以来强震的时空分布特征及其预报意义

根据１９００年以来发生在南北地震带上的大震资料。分析了研究强震的时空分布认为：（１）南北地震带地震主体活动地区每幕往南平均滑移约３００公里。（２）从１９８８年开幕的南北地震带第Ⅳ个地震活动跃幕在１９９６年２月３日云南丽江７．０级地震后可能已接近闭幕。该带的地震活动性可能会逐渐减弱。     

巨大地震前一种与活动地块相关联的5级地震异常活动现象

通过对中国大陆1900年以来所有的12次M≥7.7地震前5级地震活动特征进行详细的研究和分析, 包括分析发生的5级以上地震距未来巨大地震的时间间隔, 5级以上地震发震位置和未来巨大地震位置的关系。 结果表明, 在M≥7.7地震前1年内, 在600 km范围内至少发生1次5级以上地震。 发生的5级地震位置一般在未来M≥7.7地震所在的活动地块同一边或对边。 研究认为, 无论未来M≥7.7地震前5级以上地震是活跃还是平静状态, 这一现象都存在, 具有普适性特点。     

内蒙古中西部地区震源参数研究

选取内蒙古测震台网2009—2016年内蒙古中西部M_L≥2.8中小地震波形记录,采用多台联合反演方法,计算该区中小地震震源谱参数,获得地震矩M₀、矩震级M_W、应力降Δσ和震源尺度r,利用线性回归,分析近震震级M_L、地震矩M₀、矩震级M_W、应力降Δσ和震源尺度r之间的关系。结果表明,各参数之间存在一定线性关系,内蒙古中西部地区应力降模型为增加应力降模型（ISD）。     

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。     

汶川8.0级与昆仑山口西8.1级地震前地震活动异常特征与启示

两次特大地震前在不同时段、 不同范围出现了多项相似的地震活动性异常, 它们对预测特大地震具有一定意义: ① 两次大震前10余年, 青藏块体同期出现了两个规模巨大的中强以上地震增强区, 两次大地震发生在增强区内的空区里; ② 两次巨大地震前数年, 形成规模巨大的中强地震活动带, 地震发生在两个条带间的平静区里; 同期形成中等以上地震活动环, 其内部的地震频度、 加卸载响应比及非均匀度等参数甚高, 且随时间而变化, 这可作为孕震进入中期的信号; ③ 两次大震前的震群、 震丛均很显著, 昆仑山口西地震前四个显著震丛环绕震中四周分布, 汶川地震前震群在震中周围形成包围圈, 它们应视为大震孕育进入后期的显示; ④ 大震前数月, 靠近发震断裂带发生少量中小地震或少见的震群。 汶川地震前10个月, 龙门山断裂带北部发生两次青川4级多地震和松潘4.3级地震, 南部康定附近发生3次4级以上地震。 紫坪铺水库区小震群于震前3个月活动十分强烈。 昆仑山口西地震前约1年青海兴海发生6.6级地震, 昆仑山口西发生5.1级地震, 该地震距离8.1级地震约30 km。这些特征给我们的重要启示是: ① 特大地震前出现的前兆时空特征与常见的中强地震差异很大, 现行的监测预报体制(分省分片负责)与特大地震前兆不相适应; ② 特大地震的预测预报不能单纯依靠地震前兆, 必须与地质构造及深部探测紧密结合起来; ③ 特大地震的预测预报应有新的预报战略、 观测系统与组织机构相适应。     

基于《中国震例》的地震空区和地震条带统计特征

基于《中国震例》(1970—2013年), 系统清理了246次M≥5.0震例前的地震活动图像异常, 并结合区域差异进行地震空区和地震条带的统计特征研究。 结果显示: ① 在246次震例中, 震前出现地震空区、 地震条带的震例数分别为105次、 51次, 占震例总数的42.7%和20.7%; ② 随着主震震级的增大, 地震空区和地震条带出现的比例逐渐增大, 尤其是7级以上地震, 震前出现地震空区的震例数占同类震例总数的83.3%, 出现地震条带的震例数占同类震例总数的66.7%, 可见地震空区和地震条带可能是7级以上强震的重要异常判据; ③ 针对整个中国大陆及近海, 地震空区和地震条带的持续时间、 展布尺度、 起始震级与主震震级存在一定线性关系, 相关系数能够通过95%置信水平的阈值检验; ④ 各主要构造分区的统计结果差异较大, 青藏高原北部除地震空区持续时间外, 其余地震空区和地震条带参数与主震震级之间的线性关系均通过阈值检验, 南北带中南段和华北地区有个别参数通过检验, 天山地区所有参数均未通过检验。     

震级新国标实施前后中强浅源地震速报震级差异的分析对比

目前震级新国标拟在中国地震震级测定中开始使用。 为系统评估震级新国标对中强浅源地震的速报震级影响, 基于2001—2017年中国大陆发布的5级以上浅源地震速报目录, 本文系统分析了新国标宽频带面波震级与原速报震级的差异, 并与国外面波震级结果以及国、 内外矩震级的结果进行了对比研究。 结果表明: 采用新国标, 国内、 外面波震级对6级以上地震测定结果基本一致, 但5、 6级以上地震的频次分别为原来的80%、 60%左右, 而6.5级以上地震频次差异不大。 国内、 外矩震级测定结果比较一致, 由于国际上目前采用矩震级发布, 而矩震级与面波震级之间存在系统偏差, 因此, 为保持与国际结果一致, 应加快矩震级在地震速报中的应用, 这可能会导致6、 7级地震频次进一步降低。 由于速报震级在实际工作中既有可能采用面波震级, 也有可能采用矩震级, 或两者的结合; 因此, 速报震级仅用于地震信息发布、 地震应急、 科普宣传等社会应用, 如果使用震级进行科学研究、 地震活动性统计等专业应用研究, 最好统一使用一种标度, 即面波震级或矩震级。     

欧亚地震带地震活动增强与中国大陆地区7级以上地震发生的关系分析

根据欧亚地震带7级以上地震释放能量与全球7级以上地震释放总能量之比,利用χ²检验方法对欧亚地震带地震活动增强与中国大陆地区7级以上地震发生的关系进行了统计检验。结果表明,当出现欧亚带年地震释放能量比高于50%且有8级以上地震发生时,其后3年内中国大陆地区将有发生多次7级以上地震或8级地震的可能性,这个关系在10%的显著水平下通过显著性检验。     

中国大陆强震前地震活动图像演化特征研究

将1966年以来中国大陆发生的75次6.5级以上地震分为52组, 按华北-东北、 西南、 青藏块体、 新疆不同构造区域, 分别对其6.5级以上强震前4级、 5级以上地震活动图像进行了全时空扫描, 选取震前特征图像, 按构造区域进行分析、 总结, 研究强震前中等地震活动图像演变的基本特征, 及其震前图像演化的共性和差异性。 研究结果表明: 强震前不同级别中等地震活动出现二个阶段异常图像转化具有普适性。 5级地震图像后期在时间和空间上配套出现的4级地震的异常图像, 可能是强震孕育过程中由中期向短期过渡的一种标志。     

云南年度危险区预测能力的统计分析

通过对云南省地震局1989—2006年度地震趋势研究报告中年度预测水平、 危险区圈定和实际发生地震情况等统计分析, 结果显示云南地区每年发生2.8组M≥5地震, 3年发生2组M≥6地震, 发震的自然概率较高, 1989年以来年度地震活动水平预测为M≥6的对应率较高, 达到了56%。 危险区的预测不能用异常数量的多少来判定, 对于M≥6地震, 应用4级地震频度增长显著的区域和高水位异常区域等指标能更好的预测危险区。 5级地震在云南地区有的时候异常出现最多就是2～3个月就发震, 年度很难用异常判断级地震的危险区, 但5级地震也存在10年左右的主体活动地区迁移现象, 利用主体活动地区的特征可以提高5级地震发生区域的预测能力。 年度应重点跟踪M≥6地震, 由于云南地区6级以上地震发生前中小地震活动增长和前兆异常出现后, 对应地震的时间从几个月到3年不等, 但半年尺度前兆异常数量增加显著, 因此在看到地震活动增强后动态跟踪前兆的变化, 采用长、 中、 短、 临渐进式的预报方式, 仍然是目前提高地震预报效能最有效的途径。     

张渤带形变预测指标分析

根据张渤带震例研究成果, 系统清理1966年以来张渤带5级以上地震前形变异常变化的各项特征, 初步归纳出张渤带的形变预测指标。 主要指标为: 张渤带5.6~6.2级地震异常相对集中, 异常主要集中在110~270 km范围; 潮汐类、 突变类异常数量相对较少; 破年变类异常较多, 异常主要对应4.5~5级和6~6.5级地震, 异常对应范围主要为100~300 km; 趋势转折类异常主要对应5.5~6.5级地震, 且异常时间在4.5~6.5级范围内有随震级增大而增加的趋势。