One possible explanation for earthquake occurrences from anomalous line-of-sight propagations in the very high frequency band by fast Fourier transform spectral analysis
本文用快速傅立叶变换谱分析方法说明了甚高频视距传播异常与地震发生的可能关系。尽管地震发生时在不同的甚高频带上出现了许多异常传播，但这些异常信号在频域上的频率分布大多相似。在31个异常传播谱分布中，有30个在（0 ~ 0.5）Hz频率范围内呈现相同的曲线峰值。此外，我们首次发现所有异常传播的谱最大值均低于Brunt-Vaisala特征频率（周期T大于6 min），而该频率恰好是内部重力波的频率范围，这可能证明大气重力波应该是岩石圈和电离层间接耦合的原因。这些新的结果可能为甚高频异常传播与地震发生的关系提供直接证据。
2019-03-01 physics.geo-ph
Magnification of mantle resonance as a cause of tectonics
通过对超导重力仪（SG）年代际数据（含噪声）的方差谱分析，提出了地球构造运动是基于质量（主要是地幔）机械共振的放大，而不是基于先前假设的原因。在此，原始（空白和未更改）数据的使用被视为物理结果有效性的标准，因此数据未以任何方式更改。然后，类似于全球高频自由振荡的大气潮汐强迫，我建议，月球会合经常性的拉力同样可以驱动地球的长周期（12至120分钟）振荡。为了证明这一点，我表明，每天的质量（重力）振荡的幅度，作为一个相对措施的非平稳地球动能，得到天气周期，而相关的0.97与地震能量的一天，浅源地震和3天前。地幔通常粘度和地球的春潮和重力模态周期的强迫振子方程成功地模拟了一个相同的3天相位。最后，尽管关于最严重地震（大约9.5级）的报告将最大同震位移放在10米左右，但同样的方程预测最大位移也是9.8米。因此，同样的机制，导致桥梁倒塌下的士兵步行军可能会使岩石圈失败下的春潮诱导放大地幔共振，导致强烈地震的类型不明。如果这一论断是正确的，那么即使不是大多数，也有许多大地震在空间和时间上是可以预测的。
2008-04-09 astro-ph.EP physics.class-ph physics.data-an
Estimating the maximum possible earthquake magnitude using extreme value methodology: the Groningen case
地震工程界、灾害管理机构和保险业都需要具有区域特征的最大可能地震震级$T_M$。古登堡-里克特定律预测地震震级$M$遵循截尾指数分布。在地球物理文献中，提出了几种估计程序，例如参见Kijko和Singh（Acta Geophys.，2011）以及其中的参考文献。当然，$T_M$的估计是一个极值问题，可以应用经典的端点估计方法。我们认为，最近的方法截断尾巴在高水平（Beirlant等人，Extremes，2016; Electron. J. Stat.，2017）构成了这个估计问题的更合适的设置。我们提出了置信上限来量化点估计的不确定性。我们还通过模拟比较了极值和地球物理文献中的方法。最后，将不同的方法应用于荷兰格罗宁根省天然气开采引起的地震震级数据。
2017-12-14 physics.geo-ph stat.AP
Large Earthquake Prediction Methods on the Base of INFREP VLF / LF Data
本文提出了大地震预测的可能方法。在研究过程中，它使用了INFREP（欧洲电磁辐射网络）地震前存在的数据。文中给出的详细方法能够同时测定大地震预测所需的全部三个参数（震级、震中和发震时间），并具有一定的精度。
2019-04-02 physics.geo-ph
The possible correlation between electromagnetic earth fields and future earthquakes
2001年7月23日至27日，保加利亚科学院核研究和核能研究所在索非亚举行了一次题为“地球电磁场与未来地震之间可能存在的相互关系”的研讨会，研讨会由该研究所的“天体物理物体与环境”系组织。作为前两天研讨会工作的主要成果是预测了希腊Skyros地震的方向和日期，这在第二天得到了证实：Aeg。海，07/26 00：21：37，39.06N 24.34E，深度19公里，Mag 6.3-http://www.noa.gr/English/home-en.html。类似地，一个月后，保加利亚扬博尔地震被预测。A. M. Galper等人（2001）的论文，“作为地震前兆的地球附近的高能带电粒子通量变化”，http：//www.pereplet.ru/pops/quakes.html和http://science.rambler.ru/db/msg.html? mid=1168269&uri=galper.html，来自http://www.sel.noaa.gov的NASA数据分析，解释了为什么研讨会的主要假设有效，并乐观地认为，地球和卫星联合监测地震“预测”这次将取得成功。作者期待着和等待尊重的意见，建议，和可能的合作。
2001-10-03 physics.ao-ph 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
Imminent earthquake forecasting on the basis of Japan INTERMAGNET stations, NEIC, NOAA and Tide code data analysis
本研究提出了一种可能的方法，通过解决反问题，使用数据采集网络系统的监测，存档和复杂的分析地球物理变量的前兆地震震级，深度和震中坐标的临震预测。在许多可能的前兆中，最可靠的是地球电磁场、钻孔水位、氡表面浓度、局部热流、电离层变量、低频大气和地核波。在这项研究中，只使用地磁数据。在地磁地震方法的框架内，利用一个新的具有维面能量密度的变量Schtm，在对地磁资料进行简单分析的基础上，进行区域性地震活动性的临震预报是可能的。这样的分析Memambetsu，Kakioka，Kanoya（日本，INTERMAGNET）台站和NEIC地震数据，假设预测的地震是具有最大值的变量Schtm允许制定一个反问题（超定代数系统）的前兆信号，如地震震级，深度和距离监测点的函数。因此，在数据采集网络系统存在的情况下，其中包括监测一个以上的可靠的前兆变量，在至少四个点分布在半径达700公里的区域内，将有足够的代数方程计算临震震级，深度和距离，解决超定代数系统。
2016-08-02 physics.geo-ph
Generic Mechanism for Remote Triggering of Earthquakes
“远程触发”是指由来自遥远震源的弱扰动诱发地震，通常是发生在比附近余震远得多的距离上的强烈地震，有时甚至是在全球范围内。在这里，我们提出了一种机制，这种现象，所提出的机制是通用的，由于摩擦的存在，从破坏哈密顿对称性。我们允许从静态摩擦过渡到动态摩擦。{ \em线性稳定}应力系统对任意频率的小扰动（不需要共振）表现出巨大的敏感性，其触发具有指数振荡增长的不稳定性。一旦非线性效应开始，均方位移的爆破可以达到15-20个数量级。所提出的模型的分析和数值结果，并进行了讨论。
2021-06-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Use of high resolution satellite images for tracking of changes in the lineament structure, caused by earthquakes
在过去几十年中，人们作出了巨大努力，将新的空间技术应用于研究和可能的强震预报。在这项研究中，我们使用ASTER/TERRA多光谱卫星图像的检测和分析系统的线性构造的变化之前，一个强烈的地震。线性构造是图像中的直的或稍微弯曲的特征，其可以通过基于方向滤波和/或霍夫变换的图像的特殊处理来检测。Zlatopolsy（1992年，1997年）开发的“线性特征提取和条纹统计分析”（LESSA）软件包。我们假设，线性构造允许检测，至少部分地，在地壳破裂的存在，因此使人们能够遵循与强震相关的断层和断裂系统的变化。本文分析了南美洲太平洋沿岸和XXX发生的6次里氏4.5级以上地震。它们位于季节变化小和植被有限的地区，以便于跟踪仅与地震活动性有关的特征。结果表明，地震前一个月左右，线性体的数量和方向发生了显著变化，几个月后系统又恢复到初始状态。这种效应随着地震震级的增加而增加，在聚敛板块边界（例如纳斯卡和南美洲板块）的情况下更容易检测到。所获得的结果为开发一种能够评估具有类似地质条件的地区的地震危险性的方法提供了可能性。
2007-06-14 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
Is Seismic Forecasting Possible with Physics-based AI?
CSIRO（联邦科学与工业研究组织）；Duke University（杜克大学）
本研究结合物理机制与AI辅助流形检测，采用基于物理的吸引子，成功提前一周预测新西兰希库兰吉海沟地震，可预测性极限达5-6周，证明基于物理的地震预测可行。
2026-09-01 physics.geo-ph
Tidal Coulomb Failure Stresses in the northern Andean intermediate depth seismic clusters: implications for a possible correlation between tides and seismicity
最近对哥伦比亚潮汐和地震活动性之间关系的统计分析表明，在布卡拉曼加火山巢和考卡火山群中，中等深度事件存在相关异常（Moncayo等人，2019年）。在这项工作中，我们详细探讨的假设，潮汐可能会引发地震活动性在这些地区，并扩展到其他两个地震集群在中北部南美洲，特别是在El Puyo（厄瓜多尔）和Pucallpa（秘鲁）地区的分析。为此，我们使用现有的震源机制信息震波迹象在这些位置，并计算每个事件的潮汐库仑破裂应力（TCFS）的潮汐应变张量的估计。潮汐应变的计算考虑了地球体潮和海洋潮汐负荷的影响。由于我们的目的是阐明潮汐在地震成核中的作用，TCFS的计算不仅进行了地震的时间，但也为最近的最大应变的时间在一个窗口内的事件前几个小时。我们的研究结果倾向于支持这一假设，潮汐应力有助于在所有研究领域的地震生成，这种趋势是特别强的TCFS计算在震前时间。潮汐对中等深度集群地震触发的积极贡献的物理解释可能在于这样一个事实，即在相对较小的俯冲岩石圈体积内，断层面方向的多样性是可能的，因此使潮汐更有可能帮助松动断层面的块体，以促进滑动。
2019-03-07 physics.geo-ph
Are Aftershocks of Large Californian Earthquakes Diffusing?
我们分析了21个余震序列的加利福尼亚州的时空扩散的证据进行测试。余震扩散可能是应力扩散的结果，也可以用任何应力减弱机制来预测。在这里，我们测试的另一种机制来解释余震扩散，触发的多个级联的基础上。为了表征余震扩散，我们开发了两种方法，一种是基于合适的时间和空间窗口，另一种是使用小波变换适应于去除背景地震活动。这两种方法都证实了地震活动性的扩散是非常弱的，比以前的研究报告弱得多。一个可能的机制，解释观测到的扩散的弱点是几何形状的效果，包括余震的局部化的分形断层网络和延长破裂长度的影响，控制地震之间的相互作用的典型距离。
2003-08-18 physics.geo-ph
Earthquake Forecast via Neutrino Tomography
本文讨论了用（反）中微子层析成像技术预报地震的可能性。从反应堆中释放出的反中微子被用作探测器。当反中微子穿过一个容易发生地震的区域时，物质对反中微子振荡的影响的可观测变化将提供该区域附近的层析成像。在这一初步工作中，我们采用了一个简化模型的几何轮廓和物质密度在一个断层带。本文计算了在断层带地质区，当电子异常积累时和不异常积累时电子反中微子的生存概率，发现反应堆发射的$\bar ν_e$的变化可达3%。的情况下，$ν_e$束从中微子工厂也进行了调查，并指出，由于通常的高能量与这样的中微子，振荡长度太大，所产生的变化实际上是不可观察的。我们的结论是，在现有的反应堆设施和检测技术，它仍然是一个困难的任务，使地震预报使用这样的方案，虽然它似乎是可能的，从理论上的角度来看，忽略一些不确定性。但随着地质学的发展，特别是对断裂带的认识，以及探测技术的提高等，中期地震预报有望实现。
2011-03-29 hep-ph physics.geo-ph
Relative Focal Mechanism Inversion Using Relative Polarities and S/P Double Ratios
Dalhousie University（达尔豪斯大学）
本文提出FocMecDR方法，利用相对极性和S/P双比值反演小震焦点机制，通过合成测试和实地验证证明其有效性，揭示主震前的应力场特征。
2026-03-29 physics.app-ph physics.geo-ph
On the correlation of earthquake occurrence among major fault zones in the eastern margin of the Tibetan Plateau by Big Data Analysis
不同断裂带对大地震的后续响应可能表现出地震次数、频率和能量释放的同步性。这种同步性是探测非直观地质结构、评估区域地震危险性图甚至预测下一个大事件的可靠来源。青藏高原东缘主要断裂的同步性至今仍不清楚。通过研究不同断裂带间地震活动的相关性来揭示这种同步性，从而对青藏高原东缘的地球动力学过程和尚未认识的深部演化特征有一个初步认识。利用1970 - 2015年的地震目录，我们估计了21个主要断裂带的完整性水平、地震活动频率和地震活动强度的时间变化，分别参考Mc、Z和E值。研究结果表明，6个断裂带对的3个指标均表现出较高的相关性（>0.6），而4个断裂带对不相邻，内部亲缘关系较近，抵消了空间距离的限制，如荣泾-马边断裂对和闽江-虎牙断裂对。最引人注目的是，一些断裂带对显示出典型的地震活动频率或地震活动强度的高相关性（>0.8），这些断裂出人意料地既不属于同一个地震带，也不属于同一个地质块体，表现出区域尺度的地震或构造远程触发模式。一个胚胎模式，以预测未来可能发生的事件也将提出。通过相关分析发现，青藏高原东缘主要高发震断裂之间存在着一种以往未被认识到的强耦合关系。
2020-11-15 physics.geo-ph
Explaining Ground-Motion Residuals at Two Strong-Motion Stations in Southeastern New York: Sediment Resonance and Topographic Amplification
University of Rhode Island（罗德岛大学）
本研究通过场地地球物理表征和台阵观测，揭示纽约州两个强震动台站的地面运动残差分别由深层沉积共振（0.93赫兹）和地形放大（约2赫兹）主导，为解释强震动异常提供了物理机制。
2026-09-29 physics.geo-ph
Resolving puzzles of the phase-transformation-based mechanism of the deep-focus earthquake
深源地震发生在350-660公里，压力12-23 GPa，温度1800-2000 K，通常被认为是由橄榄石-尖晶石相变（PT）引起的。然而，目前仍有许多谜团：（1）从地质应变率10^-17-10^-15 1/s到地震应变率10- 10 ^3 1/s的跃迁机制是什么？没有PT可以吗？(b)亚稳橄榄石在高温下并没有完全转化为尖晶石，而且在尖晶石稳定的区域深处已经有超过百万年的时间，它是如何在几秒钟内突然转化并产生10-10^3 1/s的地震应变率的？(c)在PT过程中，如何将偏置为主的地震信号与体积变化为主的PT应变联系起来？在这里，我们介绍了几个新概念的组合，使我们能够定量地解决上述难题。我们对待的PT橄榄石像塑性应变引起的（而不是压力/应力引起的），并找到一个分析的三维解耦合变形PT加热过程中的剪切带。该解决方案预测的条件严重（奇异）的相变诱导塑性（TRIP）和自吹的TRIP-PT加热过程由于TRIP和应变诱导PT之间的正热机械化学反馈。本质上，该过程导致带中的温度超过不稳定的稳定温度，高于该温度，在完成PT后，剪切带中发生自吹剪切加热过程。没有PT和TRIP，显著的温度和应变速率增加是不可能的。由于实验室中的带厚度小得多，带内不会发生加热，并且PT后的塑性流动非常有限。我们的发现改变了一般地球物理学中研究深源地震和塑性流动过程中PT的主要概念。
2021-10-21 physics.geo-ph
On a possible fractal relationship between the Hurst exponent and the nonextensive Gutenberg-Richter index
本文分析了从美国国家地震信息中心（NEIC）目录中提取的一组前所未有的震级时间序列样本的分形结构，这些样本对应于从智利到Kermadec的12个环太平洋俯冲带。为此，我们使用经典的重新标度范围（$R/S$）分析来估计从标度参数（所谓的赫斯特指数，$H$）导出的长期持久性签名。结果，我们测量了参考指数并获得了$H>0.5$的所有值，表明存在长期记忆效应。我们的论文的主要贡献，我们发现了$H$和$b_{s}(q)$指数之间可能的分形关系，该指数来自非扩展的Gutenberg-Richter定律，作为粗糙度的函数，即，我们表明，$H$的值可以与机制，控制丰富的震级，因此，地震活动的水平。最后，我们得出结论，与碎片粗糙相互作用的动力学可以强调作为一个自仿射分形现象。
2017-07-25 physics.data-an physics.geo-ph
Estimating Earthquake Early Warning Effectiveness via Blind Zone Sizes: A Case Study of the Planned Seismic Network in Chinese Mainland
本研究通过盲区半径量化评估中国大陆规划中约15,000个台站的地震预警系统预期性能，发现加密台网可显著扩大小盲区覆盖面积，并提出投资效益分析及关键区域加密建议。
2024-04-25 physics.geo-ph
Artifactual log-periodicity in finite size data: Relevance for earthquake aftershocks
最近提出的离散尺度不变性及其相关的对数周期性是尺度不变性概念的阐述，其中系统仅在放大因子的特定值的幂次下是尺度不变性的。我们报告发现一种新的机制，这种日志周期性完全依赖于操纵的数据。这种对数周期性的"综合“方案依赖于两个步骤：（1）时间上的近似对数采样对应于时间对数上的均匀采样的事实;以及（2）低通滤波步骤，如在构造累积函数、在极大似然估计中以及在去趋势中发生的，使噪声变红，并且在有限样本中，在频谱中产生最大值，导致时间对数中的最可能频率。我们详细探讨这种机制，并提出了广泛的数值模拟。我们利用这一见解来分析Kisslinger和Jones [1991]研究的27个最佳余震序列，以寻找对大森定律的真正对数周期修正的痕迹，大森定律指出地震率近似地随着距离上次主震的时间的倒数而衰减。通过数据分析表明，观测到的对数周期性几乎完全是“合成周期”的结果。从统计学的角度来看，解决余震中可能存在的对数周期性问题将是非常困难的，因为大森定律描述了一个在时间对数中具有均匀采样的点过程。通过构造，由此通过该对数采样产生强对数周期波动。
2000-08-04 cond-mat physics.geo-ph
Characterization of Fault Roughness at Various Scales: Implications of Three-Dimensional High Resolution Topography Measurements
准确描述活动断层表面的地形是一个重要的地球物理问题，因为这种地形与沿断层面的应力分布密切相关，因此与地震成核、传播和停止过程密切相关。随着光探测和测距（LIDAR）设备的最新发展，现在可以在现场和实验室规模上精确测量粗糙表面的3D形貌，在各个方向上具有可比的分辨率。在本研究中，我们已经调查了两个天然断层面（Vuache走滑断层，法国，和Magnola正断层，意大利）在石灰岩中的几个露头的标度特性，包括可能的各向异性特性。
2008-10-07 physics.geo-ph
Investigating the signatures of long-range persistence in seismic sequences along Circum-Pacific subduction zones
本文分析了从美国国家地震信息中心（NEIC）目录中提取的沿环太平洋俯冲带（从智利到Kermadec）的地震层序的长持续性特征。这一地区被称为太平洋火环，是世界上最活跃的断层线，包含了世界上大约90个$\%$的地震。我们使用经典的重新标度范围（$R/S$）分析来估计来自称为赫斯特指数（$H$）的标度参数的长期持续信号。我们测量了参考指数并获得了$H>0.5$的值，表明存在长期记忆效应。我们发现$H$和$b_{s}(q)$ -指数之间可能存在分形关系，该关系来自非扩展的古腾堡-里希特定律作为粗糙度的函数。因此，$H$可以与控制地震活动性水平的机制相关联。最后，我们得出结论，与碎片粗糙相互作用的动力学可以归类为一个自仿射分形现象。
2019-12-03 physics.geo-ph
Global surface wave resonances of the earth magnetosphere and their possible manifestation
本文研究了磁层顶和等离子体层顶等离子体间断支持的全球表面波模。地球外磁层磁场线两端的电离层被认为是表面波沿等离子体边界传播的反射边界。结果，可以形成沿着外磁层的磁场通量的驻波结构，即表面波共振结构。由于沿着磁场线的量子化波数，表面波谐振以以下方式具有量子化频率：f = nfres，其中fres是对应的基本表面波谐振的频率，并且n是整数。全球Pc5脉动已被观测到，并解释为地球磁层的空腔模式。然而，全球Pc5脉动也可以被解释为地球磁层的超低频表面波共振，不一定涉及腔模场对准共振变换概念。
2014-11-19 physics.geo-ph physics.space-ph
