Apparent Clustering and Apparent Background Earthquakes Biased by Undetected Seismicity
在触发地震活动模型及其经验反演中，通常将最小触发地震的震级m_0作为检测门限m_d。这种不合理的假设忽略了低于检测阈值的冲击触发可观察事件的可能性。我们介绍了一种区分检测阈值m_d和最小触发地震m_0 <m_d的形式。通过考虑一个完整的触发事件级联的分支结构，我们导出了当由于存在能够触发较大事件的较小未检测事件而只知道检测阈值m_d以上的结构时所观测到的视分支比n_a（它是给定目录中余震的视分数）和视背景源S_a。如果地震触发在很大程度上是由最小的震级控制的，就像最近的一些分析所显示的那样，这意味着以前对聚类参数的估计可能会大大低估真实值：例如，观测到的55%的余震被重新归一化为75%的触发事件的真实值。
2005-01-10 physics.geo-ph
Long-Term Clustering, Scaling, and Universality in the Temporal Occurrence of Earthquakes
标度分析揭示了地震发生的显著差异。任何一次地震和随后的地震之间的时间是随机的，但对于所考虑的任何空间区域和震级范围，它都由相同的普适概率分布描述。当时间被表示在由平均地震活动设置的重新标度的单位中时，过程的自相似性质变得明显。概率分布的形式表明，地震往往在时间上聚集，超过余震序列的持续时间。此外，如果以类似的方式分析余震序列，但考虑到地震活动不是恒定的，而是随时间衰减的事实，则对于事件之间的重新标度的时间，发现相同的普适分布。
2003-10-09 cond-mat nlin.AO physics.geo-ph
An explanation of the shape of the universal curve of the Scaling Law for the Earthquake Recurrence Time Distributions
本文解释了地震复发时间分布标度律普适曲线形状的一种可能机制。所提出的简单的随机元胞自动机模型是再现伽马分布拟合与适当的值的参数$γ$表征地球的地震活动性，也模仿了偏离拟合在短的间隔时间，在实际数据中观察到的。因此，该模型提出了一个解释的普遍模式的重新标度的地震复发时间分布的组合规则的积累和突然释放的地震能量。
2012-10-26 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.data-an
Nowcasting ETAS Earthquakes: Information Entropy of Earthquake Catalogs
本文利用ETAS模拟研究地震目录信息熵的来源，发现非泊松余震聚类是信息的主要来源，去聚类处理可能损害预测效果。
2023-10-21 physics.geo-ph
"Universal" Distribution of Inter-Earthquake Times Explained
我们提出了一个简单的理论，以前报道的“普适”标度律的地震之间的等待时间的分布。它基于一个广泛使用的地震活动性基准模型，该模型只是假设前震、主震和余震的物理性质没有差异。我们的理论计算提供了很好的数据拟合，并表明普适性只是近似的。我们的结论是，事件间时间的分布并没有揭示更多的信息比已经知道的古腾堡-里希特和大森幂律。我们的研究结果加强了这样一种观点，即其他地震触发地震是理解地震活动性的一个关键物理机制。
2006-04-04 physics.data-an physics.geo-ph
Universal precursor seismicity pattern before locked-segment rupture
尽管在寻找前兆方面付出了巨大的努力，但迄今为止，还没有任何前兆表现出真正的地震预测能力。能够积累足够的应变能以引起大地震的发震锁定段是非常不均匀的，并且不那么脆;具有这些特性的锁定段的渐进破坏可以产生一种有趣的地震现象：在一个明确的地震区及其当前地震周期内，一个特征地震和一系列较小的后续地震（预震）总是在另一个特征地震之前出现。应用力学模型和震级约束条件，我们表明，两个相邻的特征地震可靠地发生在锁定段的体积膨胀和峰值应力点。这样的地震活动模式在全世界62个地震区都出现过，表明这种模式具有普遍性。前兆模式和量化它的模型都可以预测地震区中某些特征地震。
2019-09-21 physics.geo-ph
On the influence of time and space correlations on the next earthquake magnitude
在关于地震预测可行性的争论中，一个关键点是地震震级对过去地震活动的依赖性。事实上，虽然在时间和空间上的聚类被广泛接受，但更值得怀疑的是震级相关性的存在。标准方法通常假设量值是独立的，因此原则上不可预测。在这里，我们显示了集群的存在：地震发生的概率较高，在时间，空间和震级接近以前的事件。更准确地说，下一次地震的震级往往与前一次地震相似，但比前一次地震小。震级、时间和空间距离之间的动态标度关系再现了在实验地震目录中观察到的震级、空间和时间相关性的复杂模式。
2007-09-12 physics.geo-ph physics.ins-det
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
Multiple-Time Scaling and Universal Behavior of the Earthquake Interevent Time Distribution
地震事件间的时间分布是地震目录中地震事件的时间分布特征。这种分布的普适标度特性已被整个目录和地震层序所证实。最近，这些普遍特征受到质疑，并提出了一些批评。通过分析一个加利福尼亚星表和一个非线性模型的数值模拟，我们研究了普适标度性质的存在性。我们发现，如果考虑到四个特征时间，在整个时间范围内的interevent时间分布表现出普遍的行为。上述分析使我们能够识别导致普遍行为的标度形式，并解释观察到的偏差。此外，它提供了一个工具，以确定对主震震级的c参数，固定的大森定律的幂律衰减的发病的依赖。
2010-04-19 physics.geo-ph
Segmentation of Fault Networks Determined from Spatial Clustering of Earthquakes
我们提出了一种新的数据聚类方法应用于地震目录，重建断层网络的地震活动部分的目标。我们首先使用一个原始的方法来分离集群事件不相关的地震活动性使用的体积分布的四面体定义的最接近的邻居事件在原始和随机的地震目录。空间无序的复杂的几何形状的断层网络，然后考虑到定义故障概率各向异性内核，其结构的动机属性的不连续构造变形和以前的经验观察的几何形状的断层和地震集群在许多空间和时间尺度。结合这一先验知识与信息理论的论点，我们提出了高斯混合的方法实现的期望最大化（EM）的过程。然后使用交叉验证方案，并允许确定应该用于提供目录的最佳数据聚类的内核的数量。这三个步骤的方法是适用于高品质的搬迁目录的地震活动后，1986年刘易斯山（$M_l=5.7$）在加利福尼亚州的事件，并揭示了事件集群沿平面补丁约2公里$^2$，即相当于主事件的大小。这些集群的有限厚度（约290 m）表明，事件不会发生在定义明确的欧几里得断层核心表面上，而是断层周围的破坏区可能在深度上发生地震活动。最后，我们提出了我们的方法和多尺度空间分析之间的连接，基于推导的空间分形维数约为1.8的一组震源在Mnt刘易斯地区，符合最近的观察搬迁目录。
2010-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Nonlinear theory and tests of earthquake recurrence times
我们开发了一个有效的数值方案，以准确地解决了一组非线性积分方程（Saichev和Sornette，2007），它描述了一个一般模型的框架内的事件间的时间分布的地震集群与长记忆。线性和非线性版本的理论和直接合成目录之间的详细比较表明，非线性理论提供了一个很好的适合的合成目录，而有显着的偏差，从使用的线性近似。然后，我们解决了一些作者提出的建议，使用事件间时间的经验分布，以获得一个更好的确定所谓的聚类参数。我们的理论和测试对合成和经验目录发现一个相当戏剧性的缺乏权力的事件间时间的分布，以区分完全不同的参数集，铸造怀疑的有用性，这种统计的特定目的，确定聚类参数。
2007-12-14 physics.data-an physics.geo-ph
Universal law for waiting internal time in seismicity and its implication to earthquake network
在他们的论文（Europhys.信件：71（2005）1036），Carbone，Sorriso-Valvo，Harabaglia和Guerra表明，Bak等人（Phys. Rev. Lett.，88（2002）178501）实际上并不普遍。在这里，而不是传统的时间，内部时间的概念称为事件时间被认为是地震活动。结果表明，与传统的等待时间相比，等待事件时间服从幂律。这意味着存在的时间长程相关性的事件时间没有急剧衰减的交叉类型。所发现的幂律等待事件-时间分布是普遍的，因为它在加利福尼亚、日本和伊朗的地震活动中具有相同的形式。特别是，分布中包含的参数采用所有这些地理区域的共同值。本文还讨论了这一结果对地震台网建设的意义。
2012-02-20 cond-mat.dis-nn physics.geo-ph
Correlated earthquakes in a self-organized model
基于地震的经验时间序列在空间和时间上表现出长程相关性以及震级的古腾堡-里克特分布的事实，我们提出了一个简单的断层模型，可以解释这些类型的尺度不变性。这是一个雪崩过程，显示幂律的事件大小，震中距离以及在等待时间的分布，余震率服从广义大森定律。因此，我们确认，有一个时间和空间之间的关系，在这类模型的活动集群。可能滑动区的波动边界表明，最大可能地震的大小并不总是最大的，平均相关长度是系统大小的一小部分。这表明，对于将自组织临界性极端解释为一个过程，在这个过程中，每个小事件都可以级联成一个任意的大事件，有一个具体的替代方案：新的图像包括作为全球自组织一部分的相干应力场的波动域。此外，这幅图可以更容易地与其他讨论地震活动性波动相关长度的场景进行比较。
2009-03-30 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Automatic Reconstruction of Fault Networks from Seismicity Catalogs: 3D Optimal Anisotropic Dynamic Clustering
我们提出了一种新的模式识别方法，能够重建的三维结构的断层网络的活动部分，使用地震的空间位置。该方法是所谓的动态聚类方法的推广，该方法最初将一组数据点划分为簇，使用这些簇的空间惯性的全局最小化标准。新方法通过考虑每个聚类的完整空间惯性张量对其进行改进，以便将数据集划分为故障状各向异性聚类。给定震波迹象的目录，输出是适合数据的空间结构的平面段的最佳集合。每个平面段都完全由其位置、大小和方向来表征。主要的可调参数是地震定位的准确性，其固定分辨率，即拟合的残余方差。分辨率决定了描述地震目录所需的断层段数量，分辨率越高，重建的断层段结构越精细。该算法成功地重建了合成地震目录的断层段。应用于由1992年6月28日南加州兰德斯地震余震序列的一个子集组成的真实目录，重建的平面段完全符合地质图上已知的断层，或与长期目录上出现的相当明显的盲断层。讨论了该方法的进一步改进，以及在断裂带内部结构多尺度研究中的潜在应用。
2007-03-07 physics.data-an physics.geo-ph
Network similarity and statistical analysis of earthquake seismic data
研究了由不同地理区域地震目录建立的地震台网的结构相似性。一个层次聚类的基础无向地震台网示出使用詹森-香农散度图谱。链接的有向性表明每个地震台网都是强连接的，这促使我们对有向版本进行统计研究。我们对每个地震区的统计分析确定了中心区域。我们计算了每个地区即将发生地震的条件概率。每个事件的条件概率与它们的平稳分布进行了比较。
2016-11-19 cond-mat.dis-nn physics.data-an physics.geo-ph
Delayed dynamic triggering of earthquakes: Evidences from a statistical model of seismicity
我研究了最近提出的地震动力学的统计模型，它将老化作为一个基本组成部分。该模型被称为生成地震序列，定量再现在实际地震模式中观察到的事件的空间和时间聚类。目前的工作的目的是调查，如果这个模型可以给支持的经验证据，地震可以触发的短暂的小扰动，特别是通过的地震波起源于发生在遥远的地理位置的事件。地震波的影响被纳入到模型中，假设它们在施加时在系统的动态状态中产生瞬时小的修改。这种动态的变化有两个主要的影响。一方面，它诱发了地震，这些地震正好发生在扰动的应用上。这些被称为即时事件。另一方面，在施加扰动之后，存在延迟效应：地震活动在扰动之后突然增加，然后下降到背景活动水平以下，并且最终恢复到背景值。这些变化的时间尺度取决于系统的内部动力学，并且与扰动的持续时间完全无关。超过背景活动的延迟事件的数量通常被观察到比即时事件的数量大大约20倍。扰动后的增强活动期的起源与老化松弛的存在有关，如果松弛不存在，则不会发生。这些发现支持了由地震波产生的微小瞬态扰动可以远程触发地震的实验证据。
2010-08-20 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Earthquake Size Distribution: Power-Law with Exponent Beta = 1/2?
我们提出，广泛观察到的和普遍的古登堡-里克特关系是一个数学后果的临界分支性质的地震过程中的脆性断裂环境。这些论点，虽然是初步的，证实了最近的调查地震矩分布在全球地震目录和位错雪崩大小的晶体分布的结果。我们考虑了在确定地震规模，特别是地震矩时可能存在的系统误差和随机误差。这些影响增加了地震规模幂律分布参数β的估计。特别是，我们发现，估计β值可能会膨胀1-3%，因为相对力矩的不确定性随着地震规模的增加而减少。此外，地震聚集性对β参数影响很大。如果把余震群作为研究的实体，则其大小分布指数值将降低5- 10%。任何地震源的复杂性也会使估计的β值膨胀至少3- 7%。质心深度分布也应该影响β值，近似计算表明指数值可以增加2- 6%。考虑到所有这些影响，我们建议最近得到的β值0.63可以减少到约0.52- 0.56：接近理论论证预测的普适常数（1/2）。我们还考虑了普遍β值的可能后果及其对各种构造和地球结构环境中地震发生的理论和实践理解的相关性。利用比较晶体变形的结果可以帮助我们理解地震和慢地震的产生，并阐明从脆性断裂到塑性流动的转变。
2010-03-18 physics.data-an physics.geo-ph
VORA: Rapid Association of Earthquake Phases from Local to Global
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Berkeley Seismology Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校地震实验室）
研究针对地震震相关联难题，提出VORA方法，将其作为无监督时空聚类问题，依赖地震起源时间和台站邻接约束，利用深度学习估计起源时间，借助Voronoi图聚类，在合成与真实数据集上表现出色，能从局部扩展到全球，无需训练可推广。
2026-07-14 physics.geo-ph
Determination of the scale of coarse graining in earthquake network
在最近的一篇论文[S。Abe和N.铃木，欧菲。信件：65（2004）581]中，为了描述地震活动的复杂性，引入了地震台网的概念。在那里，单元格的大小，这是一个粗粒化的规模所需的地震台网，一直保持作为一个自由参数。在这里，提出了一种方法来确定它的基础上的网络的缩放行为。非常值得注意的是，幂律连通性分布的指数和聚类系数被发现接近各自的普适值，并保持不变，因为细胞的大小变得大于一定的值，$l_*$，这取决于分析中包含的事件的数量，在一般情况下。此$l_*$修复粗粒化的比例。结果的普遍性证明了所有的网络构建的数据独立地从加利福尼亚州，日本和伊朗。
2009-05-10 cond-mat.dis-nn physics.geo-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
Scale-free and small-world properties of earthquake network in Chile
迄今为止，地震台网的特性主要是针对来自加利福尼亚、日本和伊朗的地震资料集进行研究的，文献中也报道了这些地区的共同特征。在这里，一个地震网络的构造和分析智利的数据，以检查是否在其他地理区域的地震网络的无标度和小世界属性也可以在智利的地震活动。结果表明：当单元尺寸大于一定值（即台网粗粒化所需的尺度）时，在所有区域内，幂律连通性分布指数γ和聚类系数C分别取“γ ~1”和“C~0.85”的普适不变值。这一显着的结果的解释是基于物理的考虑。
2010-05-30 cond-mat.dis-nn physics.geo-ph
Aftershocks in Modern Perspectives: Complex Earthquake Network, Aging, and Non-Markovianity
从复杂性科学的角度研究余震现象。特别是，三个不同的概念进行检查：（一）复杂的网络表示的地震活动性，（二）事件事件的相关性，（三）的影响，远程记忆。关于（i），它表明复杂地震网络的聚类系数在主震前后表现出一种特殊的行为。关于（ii），它被发现，余震的经验老化，相关的缩放举行。对于（iii），一类奇异马尔可夫过程所满足的标度关系被破坏，这意味着余震过程中存在长程记忆。
2012-02-20 cond-mat.dis-nn physics.geo-ph
Towards Global Earthquake Early Warning with the MyShake Smartphone Seismic Network Part 1 -- Detection algorithm and simulation platform
MyShake项目旨在建立一个全球智能手机地震网络，通过利用众包的力量促进大规模地震预警和其他应用。MyShake移动应用程序首先在单个手机上检测地震震动。然后在MyShake服务器上使用“网络检测”算法确认地震，该算法由多个单一电话检测激活。在本部分中，我们提出了一种网络检测算法和一个模拟平台，用于测试世界各地的地震场景。提出的网络检测算法是建立在DBSCAN经典的空间聚类算法，修改，考虑到时间特性和新的触发器的关联。我们使用MyShake用户在2018年1月4日伯克利M4.4和2016年6月10日Borrego Springs地震期间记录的真实数据来测试我们的网络检测算法，以证明该系统的实用性。为了测试整个检测过程，并了解MyShake在世界各地代表不同人口和构造特征的各个地点的一阶性能，我们提出了一个软件平台，可以模拟地震触发器在假设的MyShake网络。本论文系列的第二部分探讨了我们的MyShake预警模拟在全球选定地区的性能。
2019-09-17 physics.geo-ph
Periodic seismicity detection without declustering
地震发生率的任何周期性变化，对小的、已知的、周期性的应力变化的响应，都为了解地震成核过程提供了重要的机会。然而，由于余震和前震的存在，地震集群的存在使地震周期性的可靠检测变得复杂。用于检测地震目录中的周期性的现有方法通常需要事先去除这些聚集的事件。去聚类是一个高度不确定的过程，因此去聚类方法本质上是不唯一的。不正确的去聚类可能会删除一些独立的事件，或无法删除一些余震或前震，或两者兼而有之。这两类误差分别会导致周期性地震活动性的误报或漏报。为了克服这些局限性，我们提出了一种新的方法来检测地震的周期性，不需要去聚类。我们的方法是修改现有的舒斯特谱测试（SST），通过调整测试统计周期性地震，占集群地震目录内的存在，而不需要他们的识别和删除。
2021-01-27 physics.geo-ph stat.AP
A probabilistic view on rupture predictability: all earthquakes evolve similarly
最大地震的破裂可能持续几秒钟到几分钟。早期评估地震的最终规模对预警系统至关重要。然而，目前还不清楚何时在破裂的历史，这最终的大小可以预测。在这里，我们介绍了一个概率破裂演化的观点-有多大可能是事件变得大-允许一个明确的和有根据的答案与地震物理学和早期预警的影响。我们将我们的方法应用于实时震级估计的基础上，无论是矩率函数或宽带megaeoberp到达。在这两种情况下，我们发现了强有力的和原则性的证据，对早期破裂的可预测性，因为不同大小的破裂之间的分化只发生在一半的破裂已被观察到。即使这样，也不可能预见未来的粗糙体。我们的研究结果暗示了一个普遍的启动行为的小型和大型破裂。
2022-03-16 physics.geo-ph
Macroscopic crack propagation in brittle heterogeneous materials analyzed in Natural Time
在这里，我们分析在自然时间$χ$，通过突然跳跃和能量释放事件是幂律分布的普适指数的脆性非均匀材料中的宏观裂纹的缓慢扩展。目前认为，这种宏观裂纹扩展表现出与地震相关的地震活动性相似的特征。考虑到裂纹前缘是自仿射的，并具有Family-Vicsek普适标度，我们证明了自然时的方差$κ_1 (\equiv\langle χ^2\rangle -\langle χ\rangle^2)$等于0.0686，这与大地震前地震活动性的值$κ_1\approx 0.07$几乎一致。这对确定临震的发生时间具有重要意义。
2018-06-26 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Earthquake Arrival Association with Backprojection and Graph Theory
随着到达检测方法变得更加灵敏，特别是当地震发生率较高时，地震波到达与诱发地震的关联变得越来越具有挑战性。例如，从几个源到达监测网的地震波可能在时间上重叠，可能检测到错误的到达，并且一些到达可能具有未知的相位（例如，P波或S波）。我们提出了一个自动化的方法来关联到达与震源，并获得适用于这种情况的源位置。要做到这一点，我们使用的模式检测指标的基础上的原则，反投影，以揭示候选来源，其次是基于图论的聚类和整数线性优化例程相关联的到来与最小数量的源必要的解释数据。该方法同时求解所有源和相位分配，而不是像其他关联例程中常见的顺序贪婪过程。我们证明了我们的方法，从智利北部的综合板块边界天文台智利（IPOC）地震网络的合成和实际数据。对于合成测试，我们报告了具有不同复杂性的案例的结果，包括500次地震/天和500次假到达/站/天的比率，我们测量的真阳性检测准确率> 95%。对于真实数据，我们开发了一个新的目录，包含2010年1月1日至2017年12月31日期间的817，548次地震，平均每天检测率为279次地震，完成震级为~M1.8。检测的一个子集被确定为与采石场和工业场地活动有关的源，我们还检测到2014年4月1日MW 8.2伊基克地震的数千次前震和余震。在余震活动率最高的时期，伊基克地震破裂带附近每天检测到超过600次地震。
2019-04-01 physics.geo-ph
Earthquake activity as captured using the network approach
本研究提出一种基于多台站波形相位的时间演化网络方法，通过互相关、同步性等四种统计方法量化台站关联，结合k-means聚类等全局测度，在南加州27次主震数据上验证了相干性测度的最优检测性能。
2023-05-04 physics.data-an physics.geo-ph
A Multiscaling Fingerprint of Earthquake Diffusion in Seismic Swarms
Dipartimento di Matematica e Fisica - Universita della Campania（坎帕尼亚大学数学与物理系）；CNRS, Laboratoire de Physique, ENS de Lyon, Univ. Lyon, France（法国里昂高等师范学院，里昂大学，法国国家科学研究中心，物理学实验室）
研究利用一致聚类方法和多尺度谱ε(q)分析南加州地震目录中的地震群，发现地震群有强异常扩散特征，其多尺度谱可区分群迁移与传统构造地震序列。
2026-07-14 physics.geo-ph stat.AP
Comment on "Universal Distribution of Interearthquake Times"
我们注意到地震和CRESST微裂缝数据的等待时间惊人的相似性。
2006-12-08 cond-mat.mtrl-sci physics.gen-ph 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
Probabilistic and Alarm-Based Evaluation of a b-Value-Driven Deep Learning Earthquake Forecast
Frankfurt Institute of Advanced Studies（法兰克福高等研究院）；Goethe-University Frankfurt（法兰克福歌德大学）
本文通过概率和警报评估方法，展示基于b值驱动的深度学习模型在短期地震预测中具有有限但一致的改进效果。
2026-03-03 physics.geo-ph
Earthquake Correlations and Networks- A Comparative Study
我们量化地震之间的相关性，并使用相同的来区分相关的因果联系的地震。我们的相关性度量是Baiesi和Paczuski（2004）引入的相关性度量的一个变体。一个地震网络被构建，它是按时间顺序排列的，并且在更相关的地震之间有联系。地震复发的识别采用相关阈值来划分每个集群中最有意义的。用这种网络模型对美国加利福尼亚、日本和喜马拉雅三个不同地震区的地震资料进行了比较分析。递归长度和递归时间的分布是分析得出关于这种网络模型的普遍方面的结论的两个关键特征。我们发现，复发长度分布的单峰特征，这有助于将典型的破裂长度与不同震级的地震，是强大的在不同的地震区。网络的出度表现为以大震为基础的枢纽结构。在度分布被认为是依赖于在附近的事件的密度。利用递推时间分布，得到了两个不同指数区域的幂律。这与余震的大森定律一致，并将其扩展到空间递归。向第二次幂律区域的过渡可以被认为是余震区域结束的客观信号。
2010-03-24 cond-mat.other physics.geo-ph
Dynamical analogy between economical crisis and earthquake dynamics within the nonextensive statistical mechanics framework
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，地震动力学和经济（金融）系统的动力学可以在类似的数学框架内进行分析。我们应用非广延统计物理学的概念，在时间序列数据上的可观察到的表现形式的基础复杂的过程结束了这些不同的极端事件，为了支持的建议，一个动态的类比之间存在的金融危机（在股票或指数价格崩溃的形式）和一个单一的地震。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）。我们表明，人口：（i）在重大地震之前出现的、根源于单个断层激活的断裂电磁事件，（ii）在崩溃之前不同股票/经济指数的交易量事件，以及（iii）价格波动（被认为是一天内最高价格减去最低价格的差异）不同股票/经济指数的事件，在崩溃之前，遵循传统的古登堡-里克特定律以及地震动力学的非扩展模型，具有相似的参数值。所获得的结果意味着地震和经济危机之间存在着动态的类比，而且遵循癫痫发作，磁暴和太阳耀斑的动态。
2013-09-04 physics.geo-ph
Earthquake-Like Avalanches in Compression of Ductile Porous Materials
地震是一种复杂的现象，其特征在于一些基本的地震规律。然而，在无序材料的脆性断裂框架下，这些普遍的标度行为，特别是临界指数，仍然是很远的理解。在这封信中，我们研究了一种非脆性材料--韧性泡沫金属玻璃--在压缩过程中的雪崩。除了弹性和无序之外，细胞结构中的应变局部化也可以引入更复杂的非弹性效应。我们发现，不同于脆性断裂，额外的剪切带相互作用导致新的雪崩动力学，成功地再现了最基本的地震定律，包括古腾堡-里希特定律，统一的标度律的等待时间，大森定律，和生产力定律。因此，我们的研究结果表明，当地的塑性滑移，也发生在自然地震活动（如应变局部化断层泥），构成了一个必要的成分，占最基本的地震规律。
2018-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Simulation study of the two-dimensional Burridge-Knopoff model of earthquakes
本文用计算机数值模拟方法研究了二维弹簧-块体（Burridge-Knopoff）地震模型的时空相关性。该模型被发现表现出“亚临界”或“超临界”的行为，这取决于模型参数的值。这些制度之间的过渡是连续的或不连续的。"亚临界"区和"超临界"区的地震事件在较大震级时表现出普遍的标度特性。在"超临界"状态下，突出的时空相关性，{\it例如}，在主震发生之前，地震活动的显著增长出现在地震发生中，而这种时空相关性在"亚临界"状态下被显著抑制。地震活动一般在主震发生前在即将发生的事件的震中附近受到抑制，而它在周围仍然活跃（茂木甜甜圈）。还观察到，主震前后，震级分布的表观$B$值分别在"超临界"或"亚临界"区域减小或增大。这种独特的天象现象可能为预测即将发生的大事件开辟了一条道路。
2008-06-18 cond-mat.other physics.geo-ph
Magnitude Uncertainties Impact Seismic Rate Estimates, Forecasts and Predictability Experiments
地震可预报性研究合作实验室（CSEP）旨在前瞻性地测试与时间相关的地震概率预测与观测的一致性。为了竞争，时间相关的地震活动性模型在地震目录数据上进行了校准。但是星表包含了很多观测上的不确定性。我们研究的影响幅度的不确定性率估计聚类模型，对他们的预测和评价CSEP的一致性检验。首先，我们量化了不确定性。我们发现，震级不确定性是更重尾比高斯，如双边指数分布，尺度参数nu_c=0.1 - 0.3。其次，我们研究了这种噪声的影响，一个简单的聚类模型，捕捉流行的短期模型的主要成分的预测。我们证明了噪声预报与精确预报的偏差服从尾幂律分布，指数α =1/（a*nu_c），其中a是余震生产率定律的指数。我们进一步证明，波动的典型规模仍然敏感地依赖于特定的目录。第三，我们研究了如何在CSEP一致性测试中评估噪声预测。对于给定的置信限，噪声预测比预期更频繁地被拒绝。泊松假设的一致性检验是不充分的短期预测评估。为了捕捉每个模型的特性以及任何传播的不确定性，预测需要指定地震率的整个似然分布。
2007-10-23 physics.geo-ph
Haicheng and Tangshan Earthquakes as potential Dragon-Kings
Institute of Risk Analysis, Prediction and Management (Risks-X), Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学前沿交叉研究院风险分析与预测管理研究所）
研究以海城和唐山地震为例，通过结合数据自适应核密度估计的空间聚类与高功率顺序异常检测技术的框架，检验龙王地震假说，发现海城和唐山主震有龙王特征，支持大震源于成熟过程可增强可预测性的观点。
2026-07-28 physics.geo-ph
Aftershock identification
地震余震识别与“余震与其他地震有什么不同”的问题密切相关。“我们对这个问题给出了肯定的回答，并介绍了一个一般的统计程序，可用于地震活动性的聚类分析，特别是余震检测。所提出的方法扩展了Baiesi和Paczuski [PRE，69，066106（2004）]基于地震之间的空间-时间-震级最近邻距离$η$的分析。我们证明了对于指数标记的齐次Poisson标记点场，距离$η$服从Weibull分布，从而将我们的结果与经典的无标记点场相关分析联系起来.我们引入了一个二维分布的空间和时间的$η$，这使我们能够识别的点场的集群部分的组件。所提出的技术被应用到几个合成地震活动模型和观测到的南加州地震活动。
2007-12-08 physics.data-an physics.geo-ph
Multifractal analysis of Mt. St. Helens seismicity as a tool for identifying eruptive activity
本文对1980-2002年圣海伦斯山地震活动性进行了多重分形分析。研究了地震时间分布与火山活动的关系，主要以1980年的大爆发和1980-1986年的圆顶建筑喷发为标志。从数据中提取的广义分形维数的频谱，即Dq与q，使我们能够识别两个主要的地震时间分布模式。第一个表现出多重分形聚类与强烈的地震群的圆顶建筑活动。第二种是随机均匀分布，其特征是Dq 1几乎为常数。在固定事件窗数和不同深度上计算的Dq（q= 0，2）的时间演化表明，在爆发期，浅层对快速岩浆侵入的脆性力学响应表现为作用于短时间尺度（日量级）的急剧变化和Dq（0.3）的最低值。相反，对于以强震群为特征的深源地震，Dq在整个分析时段内没有明显变化，表明与深源岩浆供应系统有关的地震具有较小的聚集性，与喷发活动无关。
2006-05-03 physics.data-an physics.geo-ph
Towards advancing the earthquake forecasting by machine learning of satellite data
Institute of Earthquake Forecasting, China Earthquake Administration（中国地震局地震预测研究所）；National Institute of Natural Hazards, Ministry of Emergency Management of China（中国应急管理部国家自然灾害防治研究院）；University of Leicester（莱斯特大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；University of Trento（特伦托大学）；National Institute for Nuclear Physics, the Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究院特伦托基础物理与应用研究所）；Chapman University（查普曼大学）；Queen's University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Nantong University（南通大学）
在现有的地震研究技术中，遥感因其成像速度快、图像获取范围广等特点而得到广泛应用。然而，早期的震前异常和遥感异常研究大多是针对单一物理量的异常识别和分析。许多分析都是基于奇异事件，这提供了对这一复杂的自然现象缺乏了解，因为通常，地震信号隐藏在环境噪声中。这种分析的普遍性仍未在世界范围内得到证明。本文研究了地震资料的物理和动力学变化，提出了一种新的机器学习方法--逆提升剪枝树（IBPT），并基于1,371次6级以上地震的卫星数据，对地震对环境的影响进行了短期预测。我们使用2006年至2013年收集的10种不同的红外和高光谱测量数据，分析并比较了我们提出的框架与几种最先进的机器学习方法。我们所提出的方法优于所有六个选定的基线，并显示出强大的能力，在不同的地震数据库中提高地震预报的可能性。
2021-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
Integrating Artificial Intelligence and Geophysical Insights for Earthquake Forecasting: A Cross-Disciplinary Review
University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）；Beijing Engineering Research Center of Industrial Spectrum Imaging（北京市工业光谱成像工程研究中心）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；China University of Geosciences (Beijing)（中国地质大学（北京））
针对地震预测的科学挑战，综述了将人工智能与地球物理洞察融合的跨学科研究，指出整合多源数据与AI技术可克服传统方法局限，强调跨学科合作以开发更优预测工具。
2025-02-10 cs.AI cs.LG physics.geo-ph
Joint Analysis of Shannon and Tsallis Entropy and GRACE-FO driven Equivalent Water Height Anomalies for Pre- and Post-Rupture Monitoring: An Example of the 2023 Mw = 7.8 Kahramanmaraş Earthquake, Türkiye
Farhangian University（法尔干大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Arak University of Technology（阿拉克理工大学）
结合25年地震目录、GRACE-FO等效水高数据及香农熵和Tsallis熵，分析2023年卡赫拉曼马拉什地震双震前后东安纳托利亚断层系统的时空变化，揭示破裂前熵增与EWH减小的临界转变，同震熵突增与EWH负异常，以及震后非平衡态持续。
2026-08-27 physics.geo-ph
Integrating b-Value and Background Seismicity Rate for Spatial Earthquake Forecasting in the Alborz Region, Northern Iran
Farhangian University（法尔康吉安大学）；The University of Tokyo（东京大学）；University of Beira Interior（贝拉内陆大学）；University of Kashan（卡尚大学）；Ankara University（安卡拉大学）
本研究利用均质化地震目录，评估b值和背景地震活动率μ在阿尔博兹地区的空间预测能力，并证明二者结合可提供更高效、物理基础更扎实的地震预测框架。
2026-05-22 physics.geo-ph
Power Law Distributions of Seismic Rates
我们报告的概率密度函数$P_{\text{data}}(r)$的数量$r$的地震在有限的空间-时间窗口的加州目录的经验测定。我们发现一个稳定的幂律尾部$P_{\text{data}}(r) \sim 1/r^{1+μ}$指数$μ\approx 1.6$的所有空间（$5 \times 5$到$20 \times 20$ km $^2$）和时间间隔（0.1到1000天）。这些观测结果，以及对所有不同时空窗口的时空窗口的非普遍依赖性，通过求解地震学中最常用的参考模型（ETAS）来解释，该模型假设每个地震都可以触发其他地震。结果表明，地震活动区是一种柯西型分形，其指数$δ=0.1 \pm 0.1$受地震速率的约束。
2004-12-09 physics.gen-ph physics.geo-ph
Revisiting Seismicity Criticality: A New Framework for Bias Correction of Statistical Seismology Model Calibrations
针对ETAS模型校准中的边界、有限尺寸和审查偏差，提出基于可变背景率的校正方法，利用napp(Mco)函数准确恢复真实分支比，并应用于加州、新西兰和川滇地区，发现地震活动呈明显亚临界状态。
2024-04-25 physics.geo-ph
Statistical Physics Approaches to Seismicity
这个条目在复杂性和系统科学百科全书中，施普林格提出了一些概念和计算工具的总结，这些概念和工具是在尝试将统计物理方法应用于地震学中而开发的。我们总结了地震时空组织的主要理论物理模型。我们提出了一个一般性的讨论和统计物理学家提出的新指标的几个例子，强调他们的优点和缺点。文章最后简要概述了未来的发展方向。介绍的组织如下。术语表定义和学科的重要性引言概念和计算工具重正化、标度和小地震在触发地震活动模型中的作用普遍性间歇周期性和混沌湍流自组织临界性竞争机制和模型地震活动复杂性的根源：动力学还是异质性？V.2临界地震V.3失稳分解V.4动力学，应力相互作用和热起伏效应VI统计物理学激发的地震活动性的经验研究VI.1早期的成功和后来的挑战VI.2主震之间时间间隔分布的熵方法VI.3等待时间PDF的标度VI.4后续地震之间距离PDF的标度VI.5七.今后的方向
2008-04-22 physics.geo-ph
Crustal Structure Imaging of Ghana from Single-Station Ambient Noise Autocorrelations and Earthquake Arrival Time Inversion
Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST)（夸梅恩克鲁玛科技大学）；University of Beira Interior（贝拉内陆大学）；Central South University（中南大学）；Harvard University（哈佛大学）；GEO3BCN-CSIC（巴塞罗那地质科学研究所（CSIC））；Ghana Geological Survey Authority (GGSA)（加纳地质调查局）；Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo（东京大学大气海洋研究所）
利用单台站环境噪声自相关和地震走时联合反演，构建加纳南部地壳速度模型，揭示沃尔特盆地古生代基底深度与结构，并更新地震目录。
2026-06-16 physics.geo-ph
Pre Seismic Quiescence and Dynamical Regime Transitions in the Japan and Chile Earthquake Catalogs Evidence from KR Critical Slowing Down Indicators
Kakatiya University（卡卡提亚大学）
通过KR临界减缓指标分析日本和智利地震目录，发现主震前的静默信号，两种区域的抑制效果统计显著，且机制涉及方差和速率的共同作用。
2026-03-24 physics.geo-ph
Universal local versus unified global scaling laws in the statistics of seismicity
由Bak、Christensen、Danon和Scanlon提出的地震统一标度律在全世界范围内都是成立的，在日本、新西兰、西班牙和新马德里等不同地区也是如此。解释重新标度的递归时间概率密度的标度函数在很长一段时间内表现出幂律行为，其普适指数约为（负）2.2。另一个递减幂律适用于短时间，但其指数可能会从一个区域到另一个区域发生变化。这与Bak等人的程序的空间独立、时间均匀化版本形成对比，该程序似乎呈现出普遍的缩放行为。
2004-02-23 cond-mat.other nlin.AO physics.geo-ph
Seismic-phase detection using multiple deep learning models for global and local representations of waveforms
Earthquake Research Institute, The University of Tokyo（东京大学地震研究所）；Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo（东京大学信息科学与技术研究生院）
本文提出一种多模型深度学习震相检测框架，通过分别学习波形的全局与局部表示并融合概率，提升噪声鲁棒性，并可仅重训局部模型适配低频地震。
2022-11-04 cs.LG 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
Extensive Characterization of Seismic Laws in Acoustic Emissions of Crumpled Plastic Sheets
地震和其他发出破裂噪音的系统之间的统计相似性已经在不同的背景下进行了探索，从材料科学到金融和社会系统。这样的类比为描述这些系统的复杂响应提供了统一和普遍的理论。然而，很少有人试图同时描述这种系统中最基本的地震定律。在这里，我们提出了一个完整的描述古腾堡-里希特定律，复发时间，大森定律，生产力定律，和巴斯定律的声发射发生在放松过程中的uncrumpling薄塑料片。我们的研究结果表明，这些法律也出现在这种现象，但（在大多数情况下）与地震和断裂实验报告的参数不同。因此，这项研究有助于阐明地震规律和开裂噪音在uncrumpling过程中的平行，揭示了惊人的定性相似性，但也表明，这些过程显示出独特的功能。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.data-an
Automatic reconstruction of fault networks from seismicity catalogs including location uncertainty
我们介绍了位置不确定性分布的各向异性聚类（ACLUD）方法重建活动断层网络的基础上，地震位置和估计的个人的不确定性。经过大量的搜索，通过可能的重建故障网络的大的解决方案空间，我们应用六种不同的验证程序，以选择相应的最佳故障网络。其中两个验证步骤（交叉验证和贝叶斯信息准则（BIC））处理拟合残差，而其他四个步骤则寻找与独立观察到的焦点机制最一致的解决方案。合成目录上的测试使我们能够限定拟合方法和各种验证程序的性能。ACLUD方法能够提供接近预期的解决方案，特别是对于BIC和焦点机制为基础的技术。基于震源机制的验证步骤补充的聚类方法提供了良好的解决方案，即使在存在显着的空间背景地震活动率。我们的新的故障重建方法，然后应用到南加州的兰德斯地区，并与以前的聚类方法进行比较。结果强调了考虑欠采样子断层结构以及空间不均匀位置不确定性的重要性。
2013-04-25 physics.geo-ph
