Anomalous decrease of relatively large shocks and increase of the p and b values preceding the April 16, 2016 M7.3 earthquake in Kumamoto, Japan
2016年熊本地震始于4月14日在Hinagu断层带（FZ）发生的6.5级地震，随后发生了包括M6.4地震在内的活跃地震活动。最终，4月16日在二川FZ发生了7.3级地震。我们调查了6.5级地震后地震活动的时空变化是否有7.3级地震的迹象。我们事先确定了阈值震级，超过这个震级，所有地震都被完全记录下来。然后，我们发现，相对较大的（M >= 3）地震的发生率显着减少前1天的M7.3地震。通过发生率抽样变化的一个标准差评价该降低的显著性。我们接下来证实，M >= 3的地震活动性可以很好地用p ~ 1.5 +/-0.3的Ehrman定律建模，这表明地震活动性的时间衰减明显快于p = 1的典型衰减。当我们在分析中使用较长时间段的数据时，获得了较大的p值。这一意义得到了自举方法的证实。我们的详细分析表明，大的p值是由二川FZ北部地区的地震活动的快速衰减造成的。将GR频度-震级分布的斜率（b值）应用于地震活动的时空变化，发现北部地区b值显著增加，增加幅度为db = 0.3 ~ 0.5。通过db的统计检验和使用自举误差的检验来验证显著性。根据我们的研究结果，结合NIED进行的应力反演分析所获得的结果，我们认为，在7.3级地震发生之前，二川FZ附近的应力已经降低。我们提出，与其他一些意见，减少应力可能已引起的增长的慢滑的二川FZ。
2016-12-27 physics.geo-ph
Anomalous Power Law Distribution of Total Lifetimes of Branching Processes Relevant to Earthquakes
我们考虑触发地震活动的分支模型，ETAS（地震型余震序列）模型，它假设每个地震可以触发其他地震（“余震”）。在这个模型中，余震序列是由过去每一次地震的余震级联产生的。由于任何地震（“生产力”或“生育力”）直接触发的余震数量的波动很大，对于相同的主震震级，从一个序列到另一个序列的余震总数有很大的变化。我们研究的制度，其中分布的肥料$μ$的特点是由一个幂律$\sim 1/μ^{1+γ}$和裸大森法的记忆，以前触发母亲衰减缓慢的$\sim 1/t^{1+θ}$，与$0 < θ<1$有关的地震。使用生成概率函数的工具和一个准静态近似，这是精确的渐近大的持续时间，我们表明，总余震寿命的密度分布尺度为$\sim 1/t^{1+θ/γ}$时，平均分支比是临界的（$n=1$）。系数$1<γ= b/α<2$量化了古腾堡-里希特震级分布$ \sim 10^{-bm}$的指数$b \approx 1$与余震数量随主震震级$m$（生产力）随$α\approx 0.8$的增加$\sim 10^{αm}$之间的相互作用。更一般地说，我们的研究结果适用于任何随机分支过程的幂律分布的后代每个母亲和一个长记忆。
2004-04-04 physics.gen-ph physics.geo-ph
Anomalous diffusion of volcanic earthquakes
火山地震活动在山。埃特纳被研究。研究发现，相关的随机过程表现出亚扩散现象。跳跃概率分布服从指数规律，而等待时间分布在很大范围内服从幂律。虽然这些结果似乎表明，这种现象可以用基于连续时间随机游走观点的时间分数动力学理论来描述，但幂律等待时间分布的指数实际上超出了理论允许的范围。另外，与分数布朗运动的图像不同，事件时平均均方位移存在老化现象。评论也作出了可能的相关性随机游走分形以及非线性动力学。因此，火山地震活动问题对复杂系统科学具有很大的挑战性。
2015-06-16 cond-mat.dis-nn physics.geo-ph
Comment on "Analysis of the Spatial Distribution between Successive Earthquakes" by Davidsen and Paczuski
通过分析南加州地震目录，戴维森和Paczuski [物理学评论Lett。94，048501（2005）]声称已经发现了与支持无标度统计的余震区标度理论相矛盾的证据。我们提出了四个要素，表明戴维森和帕克祖斯基的结果可能对与余震区或主震破裂长度相关的物理长度尺度的存在不敏感，因此他们的说法是未经证实的。(i)他们的指数小于1的pdf意味着他们报告的幂律统计最多是一个中间渐近;（ii）他们的幂律是不鲁棒的删除6个月的数据在兰德斯地震在17年的时间内;（iii）日本和加利福尼亚州北部的相同的分析表明没有证据的强大的幂律;（iv）一个明确服从余震区尺度的地震触发统计模型可以重现Davidsen和Paczuski观测到的直方图，表明它们的统计量可能对与地震触发相关的特征尺度的存在不敏感。
2006-08-15 physics.geo-ph
Dynamical analogy between epileptic seizures and seismogenic electromagnetic emissions by means of nonextensive statistical mechanics
复杂系统的研究领域认为，复杂系统的动力学是建立在普遍的原则，可以用来描述各种各样的科学和技术方法的不同类型的自然，人工和社会系统。一些作者认为，地震动力学和神经动力学可以在类似的数学框架内进行分析。最近，作者们分别分析了不同癫痫发作和地震的人群，表明癫痫发作和地震之间存在无标度统计支持的动力学类比。本文的目的是建议转移重点从大到小的规模：我们的分析集中在一个单一的癫痫发作的一代和激活的一个单一的故障（地震），而不是对不同的癫痫发作和地震序列的统计。我们应用非广延统计物理学的概念来支持这一建议，即在两个不同的极端事件，癫痫发作和地震之间存在一个动力学的类比。我们还调查存在这样的类比通过无标度统计（古腾堡-里希特分布的事件大小和分布的等待时间，直到下一个事件）。所进行的分析证实了地震和癫痫发作之间存在动态类比，而且遵循磁暴和太阳耀斑的动态。
2012-09-17 physics.geo-ph
Does the Catalog of California Earthquakes, with Aftershocks Included, Contain Information about Future Large Earthquakes?
是的间隔统计被用来得出结论，大地震是随机事件的时间，不能预期或预测。机器学习是一种强大的新技术，可以增强我们理解地震目录信息内容的能力。我们发现，目录中包含了重要的信息，目前的危害和未来的可预测性大地震。
2022-09-01 physics.geo-ph
Earthquake Detection in 1-D Time Series Data with Feature Selection and Dictionary Learning
地震可以通过匹配来自1-D地震波的空间模式或相位特性来检测。目前的地震检测方法，如波形相关和模板匹配，很难检测到与其他地震不相似的异常地震。近年来，机器学习技术在地震检测中的应用逐渐成为一个新的研究方向。本文提出了一种基于字典学习的地震检测方法。我们的检测方法首先通过信号处理和统计方法生成丰富的特征，并进一步采用特征选择技术来选择携带最重要信息的特征。基于这些选定的功能，我们建立了一个字典，从非地震事件的地震事件进行分类。为了评估我们的基于字典的检测方法的性能，我们测试我们的方法在宾夕法尼亚州立大学的labquake数据集，其中包含3，357，566个时间序列数据点，采样率为400 MHz。总共有1,000个地震事件被手动标记，这些地震事件的长度从74到7151个数据点不等。通过与其他检测方法的比较，我们表明，我们的特征选择和字典学习相结合的地震检测方法达到了80.1%的预测准确率，并优于地震检测的基线方法，包括模板匹配（TM）和支持向量机（SVM）。
2019-01-28 physics.geo-ph
Inter-event time statistics of earthquakes as a gauge of volcano activity
本研究分析火山地震的事件间隔时间幂律分布，发现指数随火山稳定、爆发前和爆发阶段分别取0.6–0.7、1.0和约1.3，可用于指示临近火山活动。
2025-06-10 physics.geo-ph
Statistical earthquake focal mechanism forecasts
预测未来地震的震源机制对于地震危险性估计、库仑应力和其他地震发生模型都很重要。在这里，我们报告了一个高分辨率的全球预测地震率密度的位置，震级和震源机制的函数。在以前的出版物中，我们报道了0.5度空间分辨率的预报，包括纬度范围、震级和震源机制。在以前的出版物中，我们报告了基于全球中心矩张量地震目录的0.5度空间分辨率的预测，覆盖纬度范围从-75度到+75度。在新的预报中，我们将空间分辨率提高到了0.1度，并将纬度范围从两极提高到两极。我们的震源机制估计需要距离加权的组合观察到的震源机制在1000公里内的每个网格点。同时，我们使用Kagan & Jackson在1994年提出的方法，计算了预测的机制与周围所有机制之间的平均旋转角。这个平均角度揭示了一个地区的构造复杂程度，并表明预测的准确性。当经度线不是近似平行的，地震是如此稀疏以至于足够的样本跨越很大的距离时，这个过程就成了问题。在75度以北或以南，1000公里以外的点的方位角可能变化约35度。我们解决这个问题的方法是，在每个预测点计算与地球表面相切的平面上的震源机制，并对平均值中包含的地震位置的经度线旋转进行校正。在-30度和+30度纬度之间的校正可以忽略不计，但在该带之外，未校正的旋转可能会显着偏离。
2013-10-10 physics.geo-ph
Recurrence Statistics of Great Earthquakes
我们调查了过去一个世纪中大地震的序列。为了检验地震记录是否包括时间聚类，我们识别余震并将其从记录中删除。我们把重点放在复发时间，定义为两个连续地震之间的时间。我们研究了递归时间和最大递归时间的方差。使用这些量，我们比较地震记录与随机事件序列，由数值模拟产生，同时系统地改变最小地震震级Mmin。我们的分析表明，地震记录是一致的震级阈值为7.0<=Mmin<=8.3，其中事件的数量较大的随机过程。有趣的是，地震记录在震级阈值8.4<=Mmin<= 8.5时偏离了随机过程，此时事件数量较少;然而，这种偏离还不足以得出大地震聚集的结论。总体而言，研究结果是强大的定性和定量的极值统计和矩分析产生非常相似的结果。
2013-05-29 physics.data-an physics.geo-ph
On geometric complexity of earthquake focal zone and fault system: A statistical study
我们讨论了用于调查地震和地震断层的几何复杂性的各种方法，基于点源表示和地震震源机制之间的相互关系的研究。我们简要回顾了地震矩张量形式主义，并详细讨论了双力偶（DC）震源的归一化四元数表示。也考虑了CLVD震源机制等非DC震源。得到了由无向直流源叠加引起的地震复源的特征。我们发现，通常定义的几何故障障碍对应的源没有任何CLVD组件。我们分析CMT全球地震目录，以检查震源机制分布是否表明CLVD分量可能为零的构造地震。虽然一些迹象支持这一猜想，但我们需要更广泛和更准确的数据来充分回答这个问题。
2008-06-13 physics.data-an physics.geo-ph
Earthquake Counting Method for Spatially Localized Probabilities: Challenges in Real-Time Information Delivery
我们开发并实施了一种新型的全球地震预报。我们的预测是一个扰动的平滑地震活动性（相对强度）的空间预测结合时间的时间平均（泊松）预测。各种统计和故障系统模型已被讨论用于计算预测概率。我们的论文采用了一种新的方法。这个想法是基于观察到的GR统计特征的地震活动的所有空间和时间。小震级事件计数（地震计数）被用作大事件接近的标志。更具体地说，如果GR b值= 1，那么每1000次M>3地震，预计会有1次M>6地震。因此，如果自上次6级以上地震以来，在一个空间区域内发生了约1000次3级以上地震，则不久将发生另一次6级以上地震。在物理学中，事件计数模型被称为自然时间模型，因为小事件的计数表示表征系统动态的物理或自然时间尺度。在以前的论文中，我们使用条件威布尔统计转换成一个给定的固定区域的时间概率的事件计数。在本文中，我们免除了一个固定的区域，并开发了一种方法来计算这些自然时间威布尔（NTW）预测在全球范围内，使用内部一致的方法，在区域的任意形状和大小。在这些结果中，我们发现日本地区在未来一两年内发生大地震（M>8）的风险很大，这一结果也是考虑到古登堡-里克特关系的完整性。
2013-07-22 physics.geo-ph
New horizon in the statistical physics of earthquakes: Dragon-king theory and dragon-king earthquakes
本文探讨将龙-王理论应用于地震学，提出龙-王地震为古腾堡-里希特定律的异常值，并分析相关机制，以丰富统计地震学的研究工具与深度。
2024-08-20 physics.data-an physics.geo-ph
Origin of slow earthquake statistics in low-friction soft granular shear
Department of Earth and Space Science, The University of Osaka（大阪大学地球空间科学系）
本研究通过实验表明，低摩擦软颗粒剪切导致慢地震统计，其特征与水热条件下断层材料的粘滑行为一致。
2025-12-01 cond-mat.soft physics.geo-ph
Are Epileptic Seizures Quakes of the Brain? An Approach by Means of Nonextensive Tsallis Statistics
复杂系统的研究领域认为，复杂系统的动力学是建立在普遍原则之上的，这些原则可以用来描述不同类型的自然、人工和社会系统的各种科学和技术方法。作者认为地震动力学和神经动力学可以在类似的数学框架内进行分析，最近的证据进一步支持了这一说法。本文的目的是建议转移重点从大到小，在搜索癫痫发作和地震之间的动力学类比。我们的分析集中在一个单一的癫痫发作的一代和激活的一个单一的故障（地震），而不是对不同的癫痫发作和地震序列的统计。癫痫发作/地震生成的一个中心特性是发生具有非常丰富结构的连贯大规模集体行为，这是由系统组成部分之间的重复非线性相互作用引起的，分别是激发神经元和打开裂缝。因此，在本文中，我们应用Tsallis非广延统计力学，因为它证明了一个适当的框架，以调查其生成的普遍原则。出于完整性的原因，我们也使用熵的措施，以及从信息论的工具。所获得的结果似乎支持癫痫发作可以被认为是“大脑的地震”的说法。
2011-10-10 physics.geo-ph
Verifying the self-affine nature of regional seismicity using nonextensive Tsallis statistics
断层和裂缝的自仿射性质在野外观测和室内实验的数据分析中得到了广泛的证实。在这个方向上，Huang和Turcotte指出，区域地震活动的统计可能仅仅是震源物理过程的宏观反映，即单个断层的活动是区域地震活动的简化自仿射图像。这项工作验证了上述建议。更确切地说，我们表明，人口：（一）地震之前的一个重大事件，并发生在其震中，（二）“断裂电磁地震”，出现在断裂的强大实体分布沿激活单一故障维持系统遵循相同的统计，即，相对累积地震数量对震级。分析主要是通过最近推出的非广延地震动力学模型，导致古腾堡-里希特型法律。我们研究的变化参数$q$和$α$，这是包括在非广延法律，为不同的阈值的震级和不同的震中周围的半径。这种分析增强了潜在的自我亲和力的物理背景。参数$q$描述了Tsallis熵与扩展Boltzmann-Gibbs熵的偏差，并且$α$是碎片断裂期间释放的能量与其尺寸之间的比例常数。
2012-11-30 physics.geo-ph
The Weibull - log Weibull transition of interoccurrence times for synthetic and natural earthquakes
本文通过对日本气象厅（JMA）、美国南加州地震资料中心（SCEDC）和台湾中央气象局（TCWB）的综合地震目录和三个自然地震目录的分析，研究了地震间的时间分布，揭示了地震间时间统计的普遍特征，即Weibull - log Weibull转换。这一转变强化了事件间时间统计量具有Weibull统计量和log-Weibull统计量的观点。在本文中，从叠加状态到威布尔状态的交叉幅度$m_c^2$与板速度成比例。此外，我们还发现了与区域无关的关系，$m_c^2/m_{max} = 0.54 \pm 0.004$。
2008-08-20 physics.data-an physics.geo-ph
The Weibull - log Weibull Transition of the Inter-occurrence time statistics in the two-dimensional Burridge-Knopoff Earthquake model
在分析由二维Burridge-Knopoff模型建立的合成地震目录时，我们发现，事件间时间的概率分布可以用Weibull分布和log-Weibull分布的叠加来描述。此外，发生时间统计依赖于摩擦性质和刚度的故障，并表现出威布尔-对数威布尔过渡，这表明，从对数威布尔政权的分布函数变化的威布尔政权时，阈值的幅度增加。我们加强了对这个模型的新的见解，该模型可以被认为是一个机械模型提供了一个框架的威布尔-对数威布尔转换。
2008-12-12 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
How far away is the next earthquake?
南加州后续地震之间的空间距离表现出无标度统计，具有临界指数$δ\approx 0.6$，以及有限尺寸标度。统计是独立的阈值震级，只要目录是完整的，但强烈依赖于事件的时间顺序，而不是空间震中分布的几何形状。然而，后续地震之间的空间距离和等待时间彼此不相关。这些观测结果与余震区与主震震级成比例的理论相矛盾。
2004-11-11 cond-mat.other physics.geo-ph
Earthquake statistics inferred from plastic events in soft-glassy materials
我们提出了一种新的方法来生成合成地震目录的基础上的物理软玻璃。连续体方法基于晶格玻尔兹曼模拟产生屈服应力材料。我们表明，如果材料受到低于屈服应力的刺激，塑性事件发生，这与震波迹象有很强的相似性。基于一个合适的定义的位移在连续体中，我们表明，塑性事件服从古腾堡-里克特定律的指数类似于那些真正的地震。我们进一步发现，平均加速度，能量释放，应力降和复发时间标度相同的指数。该方法是完全自洽的，所有数量可以在所有尺度上计算，而不需要特别的摩擦或统计定律。因此，我们认为，我们的方法可能会导致新的见解，了解物理连接的微观和宏观尺度的地震。
2016-05-02 nlin.CD physics.flu-dyn physics.geo-ph
Viscoelastic Effects in Avalanche Dynamics: A Key to Earthquake Statistics
在许多复杂系统中，能量随时间的连续输入会以雪崩的形式突然松弛。传统的雪崩模型忽略了内部动力学效应的可能性，在雪崩期间，从而错过了一些实际系统中观察到的基本特征。我们通过研究粘弹性松弛模型来解决这个问题，展示了应力场的相干振荡如何自发出现。值得注意的是，这些振荡产生的雪崩模式与在地震现象中观察到的类似。
2015-06-30 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
On the correlation between solar activity and large earthquakes worldwide
世界范围内发生的大地震长期以来被认为是非泊松分布的，因此涉及到一些大尺度的相关机制，这些机制可以是地球内部的，也可以是地球外部的。到目前为止，还没有统计学上显著的全球地震活动性与可能的机制之一的相关性被证明。在本文中，我们分析了20年的质子密度和速度的数据，报告的ISC-GEM目录。我们发现质子密度与大地震（M>5.8）的发生有明显的相关性，时间偏移为一天。这种相关性的显著性非常高，错误的概率小于10-5。相关性随着地震目录的震级阈值而增加。还提出了一个解释这种相关性的尝试性模型，在由所施加的电场引起的反向压电效应。这一结果为地震学解释和地震预报开辟了新的前景。
2020-04-05 physics.geo-ph
The Weibull - Log Weibull Distribution for Interoccurrence Times of Earthquakes
通过分析日本气象厅（JMA）不同构造背景下的地震目录，我们发现连续地震之间的时间间隔--互发时间--的概率分布可以用威布尔分布和对数威布尔分布的叠加来描述。特别是大地震的分布服从指数为$α_1 <1$的威布尔分布，表明大地震序列不是泊松过程。结果表明，随着震级阈值的增大，威布尔分布与互现时间概率分布的比值逐渐增大。我们的结果表明，Weibull统计量和log-Weibull统计量在间隔时间统计量中共存，分布的变化被认为是主导分布的变化。在这种情况下，占主导地位的分布从对数威布尔分布的威布尔分布的变化，使我们能够加强认为，interocurrence时间表现出从威布尔政权过渡到对数威布尔政权。
2008-12-12 physics.data-an physics.geo-ph
Mountain resonance shapes the distribution of earthquake-induced landslides
University of Twente（特温特大学）
研究揭示山体共振频率影响地震诱发滑坡的发生、分布和规模，为滑坡灾害评估提供新机制。
2026-01-16 physics.geo-ph
Common dependence on stress for the statistics of granular avalanches and earthquakes
利用分子动力学模拟研究了慢剪切作用下耗散颗粒系统雪崩的统计特性。结果表明，震级-频度分布仅在临界密度附近服从古登堡-里克特定律，指数对密度的微小变化很敏感。研究还发现，余震发生在这个系统的衰减率，遵循修改的大森定律。结果表明，震级-频率分布的指数和修正的大森定律的时间常数是剪应力的减函数。这两个参数对剪应力的依赖关系与最近的地震观测结果相吻合[D. Schorlemmer等人Nature 437，539（2005）; C. Narteau等人Nature 462，642（2009）]。
2011-10-08 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
On the Statistical Nature and Dynamics of Seismogenesis in the NW Circum-Pacific Belt: A Study Based on Non-Extensive Statistical Physics
我们询问的统计性质和动力学的浅，深地震沿主要板块边缘的西北环太平洋带，通过检查地震是否产生的泊松过程，是独立的（不相关），或复杂的过程，是依赖（相关）。分析基于非扩展统计物理学和日本气象厅2002- 2016年期间的完整和均匀目录。重点是背景地震恢复消除余震随机去聚类。在浅源背景地震活动中，长期相关和长期相互作用多为弱到中等。相反，深地震活动大多是不相关的（准泊松），特别是在贝尼奥夫带。作为时间的函数，浅层背景地震活动表现出持续的弱到中等的相关性，地壳下的背景地震活动一般是准泊松，但可能会动态过渡到中等显着与大地震的时间集群。在2011.19年东北大地震之前观察到了普遍的这种效应。这些结果对比沿太平洋-北美转换板块边界的加利福尼亚州和阿拉斯加州，这是一般相关的观测，表明地球动力学设置是必不可少的自组织和复杂性的发展。此外，观测结果似乎与小世界断层网络的模拟一致，其中表面的自由边界条件允许复杂性发展，而深度的固定边界条件则不允许。
2019-01-28 physics.geo-ph
Ionospheric total electron content variations observed before earthquakes: Possible physical mechanism and modeling
近年来，利用全球和区域TEC图、单个台站的测量以及沿单个GPS卫星通道的测量，发现了GPS在地震前导出的异常TEC扰动。对于中纬强震，地震电离层异常表现为位于即将发生的震中附近的局部TEC增强或降低。对于低纬强震，则存在与赤道F2区异常改变有关的效应：磁赤道上空电离层电子密度槽加深或填充。我们认为，震前观测到的NmF2和TEC扰动最可能的原因是F2区电离层等离子体在震源纬向电场影响下的垂直漂移。为了验证这一假设，使用高层大气模式进行了模式计算。提出了维持电场所需的近震区边界电势分布。高层大气的状态，大概预示着一个强烈的地震，已经被模拟。数值模式计算结果与中低纬强震前观测到的TEC异常在空间尺度和振幅特征上都有较好的一致性。
2009-05-20 physics.geo-ph physics.space-ph
Scaling of earthquake waiting times and the Olami-Feder-Christensen model
等待时间统计从Olami-Feder-Christensen模型产生，并模拟真实地震活动的某些方面。模型数据的初步分析表明，最近提出的地震活动性分布的普遍标度律可能是由于余震和不相关事件对之间的混合，因此具有有限的应用。地震目录数据也支持这一论点。
2005-05-02 physics.comp-ph physics.geo-ph
Modeling of the ionosphere response on the earthquake preparation
以强震前GPS观测到的电离层总电子含量（TEC）异常变化为前兆，研究了地震-电离层耦合过程。对地震孕育期TEC对地-电离层间垂直电流的响应进行了数值模拟。利用高层大气模型进行了模型实验。以下电流的参数变化：（i）方向（2）电离层的纬度带;（3）海流形态：（1）海流方向相反的“边界”网格点包围着海流“直线”网格点（2）“回流”流遍布全球;（3）没有“回流”流。数值模拟结果表明，在经度200 km、纬度2500 km范围内，密度为4 \times 10-8 A/m2的电流产生的正、负TEC扰动与GPS TEC观测值的一致性可达35%.
2012-05-02 physics.geo-ph physics.space-ph
Systematic Assessment of the Static Stress-Triggering Hypothesis using Inter-earthquake Time Statistics
地震丛集的一个可能来源是单个事件之间的静态应力传递。以前试图量化静态应力对地震触发的作用，通常只考虑大事件引起的应力变化，并经常忽略数据的不确定性。我们对静态应力变化假设进行了一个强有力的双重经验检验，考虑了1981年至2010年期间南加州目录提供的所有M ≥ 2.5级的事件及其位置和震源机制不确定性，首先解决了焦平面模糊性，其次随机选择了两个节面之一。对于这两种情况下，我们发现令人信服的证据支持静态触发与更强的证据后，解决焦平面模糊性明显小（约10帕），但一贯观察到的应力阈值。静态触发假说的证据是强大的摩擦系数，斯开普顿系数和幅度阈值的选择。库仑指数（正库仑应力变化的地震比例）和摩擦系数之间的弱相关性表明，法向应力在触发中的作用相当有限。最后但并非最不重要的是，我们确定了一个单一的事件的应力变化记忆的损失的特征时间几乎是独立的库仑应力变化的幅度和变化之间的~95和~180天，这意味着预测静态应力变化的基础上将有穷人的预测技能超过时间是大于几百天的平均。
2016-02-28 physics.data-an physics.geo-ph
Ergodicity in Natural Earthquake Fault Networks
数值模拟表明，某些驱动的非线性系统可以用平均场统计特性来表征，这些特性通常与遍历动力学有关[C. D. Ferguson，W. Klein和J.B. Rundle，Phys.Rev.E60，1359（1999）; D. Egolf，Science 287，101（2000）]。这些驱动的平均场阈值系统具有长程相互作用，并且可以被视为具有在长时间间隔内统计上稳定的动态的平衡类系统。最近，利用在扩散系统研究中发展起来的Thirumalai-Mountain（TM）涨落度量，在地震断层系统（一个自然驱动的阈值系统）中确定了遍历性的平衡性质[K.F. Tiampo，J.B. Rundle，W.克莱因，J.S. Sa Martins和C. D. Ferguson，Phys. Rev. Lett. 91，238501（2003）]。在这项工作中，我们分析了三个自然发生的地震断层网络的地震活动性，从各种构造环境中，试图调查有效遍历性的适用范围，使用TM度量和其他相关的统计。结果表明，一旦目录中的数据变化所造成的技术和网络的问题，所有这些自然地震系统显示稳定期的亚稳平衡和有效的遍历性，被破坏的大事件。我们的结论是，一个恒定的事件发生率是一个重要的先决条件，这些时期的间断遍历性，而在空间统计的时间变化的水平是控制因素的遍历性行为的地震台网，没有一个单一的统计是足以确保量化的遍历性。具体来说，我们证明…
2006-10-24 physics.comp-ph physics.geo-ph
Theory of Earthquake Recurrence Times
据报道，广泛区域的复发时间统计数据遵守普遍的标度定律，无论是对于单个同质区域（Corral，2003年）还是在多个区域取平均时（Bak等人，2002年）。这些统一的标度律的特点是中间幂律渐近。另一方面，Molchan（2005）提出了一个数学证明，如果存在这样一个普遍规律，它必然是一个指数，这与数据明显矛盾。首先，我们概括Molchan的论点表明，可以找到一个近似的统一的法律是兼容的经验观察时，将地震触发的大森定律的影响。然后，我们开发的触发地震活动的ETAS模型的框架内的事件间时间的统计的完整理论，并表明，经验观测可以得到充分的解释。我们的理论表达式很好地适合在整个范围内的复发时间的经验统计，占不同的制度，仅使用的物理触发量化的大森定律。描述多个地区的重现时间的统计数据需要额外的精细统计推导，将震中的分形几何映射到多个地区的平均地震率分布上。这产生了与经验数据非常一致的预测，即分形维数$d \approx 1.8$、平均聚类比$n \approx 0.9$和生产率指数$α\approx 0.9$乘以古登堡-里希特定律的$b$值的合理值。
2006-05-31 physics.gen-ph physics.geo-ph
Characteristic earthquake model, 1884 -- 2011, R.I.P
不幸的是，工作中的科学家有时会条件反射地继续使用基于曾经流行的范式的“时髦短语”，这些范式后来被驳斥了。这可能会阻碍地震研究和减灾。地震学上常用的术语包括“地震周期”、“地震周期”、“地震空区”和“特征地震”。“他们都假设有一系列几乎相同的地震，除了它们发生的时间。如果是这样的话，地震发生的复杂过程可以简化为对一个“特征”地震加上序列中其他地震的时间的描述。一个常见的附加假设是，特征地震控制着断层或板块边界“段的位移。“地震空区”（或有效等效的“地震周期”）模型完全依赖于“特征”假设，并增加了特征地震是准周期性的假设。然而，自20世纪90年代以来，许多统计测试都未能支持特征地震和地震空区模型，2004年苏门答腊地震和2011年东北地震都撕裂了几个假定的分段边界。地震科学家应该抛弃那些被客观测试拒绝或过于模糊而无法测试的想法。
2012-07-20 physics.geo-ph stat.AP
Universal mean moment rate profiles of earthquake ruptures
地震现象学显示出许多幂律分布，包括古腾堡-里克特频率-大小统计和余震衰减率的大森定律。在寻找一个基本的模型，使正确的预测长的时空尺度上，我们讨论的结果与非均质故障与远程应力传递相互作用。为了更好地理解地震动力学，我们专注于古腾堡-里希特地震统计的故障，并开发了两个通用的标度函数，作为对观测理论的更强有力的测试，而不仅仅是具有大误差条的标度指数。通用形状剖面包含了各种系统中潜在动力学的关键信息。在磁系统中，我们发现，我们的分析地震提供了一个很好的理论和观测之间的整体协议，但在一个特定的通用的比例函数的时刻率的潜在差异。这些结果揭示了具有雪崩噪声的截然不同的系统的物理之间的有趣联系。
2005-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Double-Couple Earthquake Source: Symmetry and Rotation
我们考虑双力偶（DC）地震震源机制定向的统计分析。直流电的对称性随其几何特性而变化，一个直流电源变换成另一个直流电源的三维旋转次数取决于其对称性。四个旋转存在于一般情况下的DC与断层平面的模糊性，两个转换，如果断层面是已知的，和一个旋转，如果断层面的两侧是已知的。旋转物体的对称性在统计材料纹理研究中得到了广泛的分析，我们将其结果应用于分析DC方向。我们考虑理论概率分布，可用于近似观测模式的焦点机制。讨论了各种直流源的均匀随机旋转分布，以及两种非均匀分布：旋转柯西分布和冯米塞斯-费舍尔分布。我们将讨论如何通过对全球地震活动中震源特性的统计分析来估计这些旋转的参数。我们还展示了如何地震震源机制方位可以显示在罗德里格斯向量空间。
2012-07-20 math-ph math.MP physics.geo-ph
Long-range correlation studies in deep earthquakes global series
本文利用世界范围内的深源地震（深度大于70 km）资料，考虑到震级为$m \geq 4.5$的地震，对地震学性质进行了研究。本文从复杂网络的角度出发，利用时间窗模型建立了具有无标度和小世界特征的深源地震网络。这项工作是以前的研究使用类似的方法，浅事件的延伸。我们的研究结果证实了深源地震与浅源地震，因为深源地震的连通性分布也遵循q指数分布和标度行为。我们的结果进行了分析，使用复杂网络和非广延统计力学，有助于加强使用时间窗模型来构建震中网络。它们强化了地震之间的长期相关性和地震学系统的临界性的想法。
2020-04-12 physics.geo-ph physics.soc-ph
The mechanisms of spatial and temporal earthquake clustering
地震的数量作为震级的函数按幂律衰减。这种趋势通常是合理的使用弹簧块模型，在适当的全球统计数字的滑动已被观察到。然而，突出的空间和时间的地震丛集性特征，不能再现这种模拟。我们表明，当弹簧-块模型与允许结构松弛的机制互补时，可以获得真实的地震模式。所提出的模型不需要包括一个现象学的速度削弱摩擦法，传统的弹簧块模型，因为这种行为是有效地诱导松弛机制以及。这样，该模型也提供了一个简单的微观基础，广泛使用的唯象速率和状态方程的岩石摩擦。
2009-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Scaling and crossover phenomena in anomalous helium sequence
在一些重大地震事件之前，已经在许多场合观察到春季射气中氦浓度的异常时间波动。最近的几项研究表明，各种各样的自然系统显示出显着的波动，其特征可能是长程幂律相关性。本文应用去趋势波动分析（DFA）来描述前氦异常，并探讨两类明显不规则的氦序列之间的关系。DFA技术的应用揭示了一个交叉现象，区分短程从长程标度指数的交叉对应的过渡，从非持久性到持久性性状的氦时间序列。我们的研究结果意味着一个显着的异常氦浓度和波动指数之间的统计相关性。这种分析方法似乎是一种很有前途的方式来识别异常氦波动信号的地震。
2009-06-04 nlin.CD physics.geo-ph
Nonextensive models for earthquakes
我们已经重新审视了最近推出的Sotolongo-Costa和Posadas（物理评论快报92，048501，2004年）的碎片-凹凸体相互作用模型，通过考虑Tsallis非广延统计的背景下的平均值的不同定义，并引入了一个新的尺度之间的地震能量和碎片的大小$ε\propto r^3$。在我们的方法推导出的能量分布函数（EDF）是相当不同的，从上述参考文献中获得的。我们还测试了这个新的EDF的可行性与数据从两个不同的目录（在三个不同的领域），即NEIC和公告地震的Revista Brasileira de Geof 'ısica。虽然两种方法都为非扩展参数$q$提供非常相似的值，但是其它物理量，例如，能量密度相差几个数量级。
2006-01-09 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Neural Network Applications in Earthquake Prediction (1994-2019): Meta-Analytic Insight on their Limitations
Swiss Federal Institute of Technology（瑞士联邦理工学院）；Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology（南方科技大学高等跨学科研究学院）；Swiss Seismological Service（瑞士地震服务中心）；Institute of Geophysics（地球物理研究所）；Institute of Risk Analysis, Prediction and Management（风险分析、预测与管理研究所）；Institute of Structural Engineering（结构工程学院）
在过去的几年里，深度学习已经解决了一些看似棘手的问题，为那些现在被认为无法解决的问题找到近似解决方案的希望大增。地震预测是地震学的圣杯，在不断有令人兴奋的发现的背景下，是深度学习探索的一个明显选择。我们回顾了人工神经网络（ANN）应用于地震预测的全部文献（77篇文章，1994-2019年），发现了两个新兴趋势：对这一领域的兴趣越来越大，以及随着时间的推移，ANN模型的复杂化，朝着深度学习发展。尽管在这个语料库中观察到明显的积极结果，我们证明，更简单的模型似乎提供了类似的预测能力，如果不是更好的。由于地震目录的结构化、表格化性质，以及迄今为止所考虑的特征数量有限，在目前的研究阶段，更简单、更透明的机器学习模型似乎更可取。这些基线模型遵循第一物理原理，并与已知的统计地震学经验法则相一致，这些法则预测大地震的能力很低。
2019-10-02 cs.LG cs.NE physics.geo-ph
