"地震可预测性国际合作研究"——1.0阶段工作理念及成果

20世纪90年代由世界多个国家的地震学家围绕“地震可否预测”问题进行国际讨论后, 人们开始思考适用于地震预测研究的规则应该有哪些, 尤其是地震学家针对地震预测研究中所采取的途径和工作思路开始发生了变化。 2007年开始的“区域地震似然模型”(Regional Earthquake Likelihood Models, RELM)工作组和由此进一步而来的“地震可预测性国际合作研究”(Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability, CSEP)计划开始之后, 一大批地震预测模型和与评估其预测效能有关的统计检验方法加入进来, 在设立相同的预测规则和使用统一的数据来源下, 通过全球设立不同测试中心的方式, 共同参与到对地震可预测性问题的系统研究中来。 当前, CSEP计划已由开始的1.0阶段发展至2.0阶段, 为使读者了解与这几项国际合作研究相关的工作主旨和发展历程, 本文总结了与CSEP工作1.0阶段相关的工作理念和工作成果以及存在的问题, 以期为下一步工作的开展提供参考。     

CSEP混合地震预测模型研究进展及启示意义

近年来,国际上关于地震可预测性研究计划(CSEP)和可操作的地震预测(OEF)等研究结果,促进了地震预测领域的长足发展。在CSEP计划获得的关于地震可预测性研究的成果基础上,基于不同时间尺度预测模型的"混合"模型(Hybrid Model)的概念被提出,并在新西兰和意大利等地区得到快速发展。由于在多数情况下,这种混合模型的预测效能明显优于单一的预测模型,其相应的发展动态和技术思路可能为中国正在开展的地震预测长期发展设计,提供一定的技术参考。     

中长期地震危险性概率预测中的统计检验方法Ⅱ:N-test和L-test方法

本文介绍了国际“地震可预测性合作研究”CSEP计划中, 用于地震概率预测模型检验的N-test和L-test方法的基本原理、 发展动态。 以地震活动平滑模型(smoothed seismicity model)在新疆天山中部地区的中长期预测结果为例, 本文尝试使用N-test和L-test统计检验方法对预测结果进行评价。 结果表明, 上述方法能够较好地评价预测结果, 并有助于构建更为科学合理的地震预测模型及相关参数设置。     

地震可预测性研究的CSEP计划及其启示

地震可预测性是当前地震预测预报研究关注的前沿问题,对此问题的关注也代表了地震预测预报研究的现状,即采用更务实的态度、“循序渐进”地研究地震的可预测属性。本文介绍了国际上目前在地震可预测性研究中影响较大的“地震可预测性合作研究”（Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability,CSEP）计划,通过对CSEP计划的历史背景、研究现状和技术特点的介绍,讨论了其对中国地震预测预报研究的可能的启发意义。     

嘉峪关地震台地电阻率资料地震预测效能检验

1 研究背景 目前,国际上"地震可预测性合作研究"正在开展不同地震预测模型与不同统计检验方法、"最佳"模型构建方面的实验研究,并取得了阶段性成果,其中蒋长胜等(2011)通过对统计检验方法中的Molchan图表( Molchan,1990)进行研究,认为利用该方法可客观和科学地进行地震预测评估,还能解决固定研究区域内地震时间预测问题,并给出相应的概率解释.     

按照数量、时间、空间和震级对地震预报的综合及分项评估

在确定概率预测性能所用的评分方法中,对数似然法是最常用和最有效的。虽然对数似然得分评估了预报的综合效率,但我们需要进一步评估地震活动如总数量、发生时间、地点和震级等各因素的分项预测效率。为此,基于观测的地震事件,我们使用了条件或边际似然函数。这种分项评分揭示了预报模型的优缺点并说明了必要的改进。将这些得分应用于日本东北太平洋海岸近海MW9.0地震袭击的2011年3月灾难期间的概率预报。然而,该评估说明任何一个前瞻性预报模型都不能完全令人满意。因此,我们进行了另外两种回顾性预报试验来调查原因,包括M9巨大地震后地震活动率模式发生改变的可能性。此外,实验显示了地震可预测性研究合作实验室(CSEP)采用的单日预报规程的技术难点。进一步实验的结果引导我们对可发展为实时预报的地震可预测性研究合作实验室方案及其评估提出具体的修改建议。     

可操作的地震预测(OEF)国际研究动态综述

对目前国际上正持续开展的"可操作的地震预测"的研究动态,从主要关注的领域、"概率增益"概念的引入、混合模型研发及其在地震减灾中的应用等方面进行了重点介绍。由于OEF是在全球"地震可预测性合作研究"计划基础上逐步发展起来,具有重要的地震预测模型研发的技术基础以及解决地震减灾决策实际问题的实践基础,因此,相关研究动态和技术思路对我国的地震预测预报工作具有重要的启发和借鉴意义。     

改善短期地震预测的混合模型

短期地震概率（STEP）预测模型将大森-宇津余震衰减关系和古登堡～里克特频度-震级关系应用到地震丛集。这个模型主要用来预测余震活动,而依赖于时间不变的背景模型预测大多数主震。另一方面,长期地震预测模型EEPAS（根据尺度每个地震都有前兆）利用前兆尺度增加现象及相关的预测标度关系,取决于震级的大小可提前数月、数年或数十年预测主震。这两种模型均显现出比地震活动性不随时间变化的模型可提供更多的信息。通过将这两种模型混合在一起,我们期望形成包含更多信息的短期预测模型。本优化混合模型利用了加利福尼亚州1984～2004年间改进的国家地震系统目录,是一种预测M≥5．0级地震的凸线性组合,其中EEPAS预测量为0．42,STEP预测量为0．58。这种混合模型与每一种单独模型相比,平均概率增益大于2。数种不同的混合模型将提交到南加州地震中心的地震预测能力研究合作实验室（CSEP）检测中心,用以确定该结果是否由这些模型对未来地震的实时检测产生出。     

用于地震可预测性CSEP计划的南北地震带地区地震最小完整性震级Mc研究

为确定“地震可预测性国际合作研究计划”(CSEP)中的“CSEP中国检验中心”研究区范围,本研究采用“完整性震级范围”(EMR)方法研究了2008年10月1日至2011年5月31日期间南北地震带地区的最小完整性震级Mc的空间分布特征,并使用Bootstrap方法评估Mc的不确定度.对该地区整体Mc的研究结果表明,Mc ...     

自组织临界系统中地震平静是大地震即将发生的标志

地震活动的断层系统有可能处于自组织临界（SOC）状态。以简单的自组织临界模型的研究说明，地震从本质上讲也许是不可预测的。本文中，我们使用更复杂、更切合实际的自组织临界模型分析了地震的可预测性问题。这个模型是由具有暂态蠕变特性的弹簧－滑块系统构成的。该模型除了能够再现地震大小的幂律分布外，还可再现前震和余震序列。所模拟的地震序列还表明，除了大地震之前在短临阶段地震活动性的迅速增强外，平均来说这些事件发生在中期时间尺度的地震活动性降低之后。这个时期的地震活动性降低明显和持续时间越长，后续的主震震级也就越大。我们发现，地震活动平静期的检测有助于改进与时间无关的危险性评估工作。这种改进对最大目标地震的危险性估计最重要。