Pre-seismic ionospheric anomalies detected before the 2016 Taiwan earthquake
2016年2月5日（UTC），台湾南部发生了一次矩震级为6.4的地震，被称为2016年（南）台湾地震。在这项研究中，地震前兆的证据，这次地震事件的调查。结果表明，震前电离层总电含量（TEC）存在异常。这些异常是通过处理TEC数据获得的，这些TEC数据是从台湾密集布置的全球导航卫星系统地面站观测到的信号的相位延迟计算出来的。这表明在事件发生前1小时内检测到了此类异常。
2019-02-26 physics.geo-ph
An investigation on the effect of the near-fault earthquakes on the seismic behavior of RC Moment Resisting Frames (MRFs) designed based on Iranian seismic code (standard no. 2800)
2003年巴姆地震和1978年塔巴斯地震等强震表明，伊朗许多城市都有发生近断层地震的危险。这种地震本质上是冲动的，因此，它们比普通的地面震动更具破坏性。在第四版伊朗抗震规范（标准号2800）中，最近建议进行一些修改，包括弹性加速度反应谱（EARS）的修正系数，以反映设计过程中可能发生的近断层地震的影响。在这项研究中，根据伊朗国家建筑规范（INBC）和第2800号标准，线性设计了许多二维RC抗弯框架（MRF），从四层到十二层建筑。随后，他们的非线性模型进行非线性动力时程分析（NDTH）。为此，选择了20个脉冲地面运动，并按比例缩放，以符合上述规范的设计基准地震（DBE）谱。它的结论是，所分析的结构的抗震性能是不令人满意的，没有建筑物是成功的，以满足生命安全（LS）的性能水平所提出的准则，如ASCE41 - 06或ASCE41 - 13。此外，值得一提的是，在某些情况下，甚至不满足防倒塌（CP）极限状态。因此，最近在第2800号标准中增加的修改可能不足以纳入近断层地震的影响。
2019-07-14 physics.geo-ph
Convolutional Neural Network for Earthquake Detection and Location
最近在美国中部诱发地震活动的演变要求详尽的目录，以改善地震危险性评估。在过去的几十年里，地震资料的数量呈指数级增长，这就需要有效的算法来可靠地检测和定位地震。今天最复杂的方法是扫描过多的连续地震记录，寻找重复的地震信号。在这项工作中，我们利用人工智能的最新进展，提出了ConvNetQuake，这是一种高度可扩展的卷积神经网络，用于从单个波形中进行地震检测和定位。我们应用我们的技术来研究诱发地震在俄克拉荷马州（美国）。我们探测到的地震比俄克拉荷马地质调查局以前记录的多20倍。我们的算法是数量级的速度比既定的方法。
2017-02-07 physics.geo-ph
The inverse problem in Seismology. Seismic moment and energy of earthquakes. Seismic hyperbola
本文在三种特殊情况下讨论了地震学中的反问题。首先，反问题被定义为从远场地震波（P波和S波）中确定地震矩张量。我们使用的解析表达式的地震波在一个均匀的各向同性体与地震矩源的张力力，源是本地化的空间和时间。远场波提供了地震矩广义张量第六未知参数的三个方程。第二，使用地震矩的Kostrov矢量（并矢）表示。第三，由能量守恒和协方差条件导出第四个缺失方程。求解这里导出的四个方程，并确定地震矩，从而解决了上述条件下的反问题。它表明，地震矩的一个有用的图片是由相关的二次型，这是一个双曲线（地震双曲线）表示的二次曲线。此外，它示出的远场地震波允许估计的体积的震源区，震源应变，持续时间的地震和地震能量;后者的量是一个直接的措施的地震矩的大小。给出了各向同性地震矩的特殊情况。
2018-08-09 physics.geo-ph
Pre-seismic ionospheric anomalies detected before the 2016 Kumamoto earthquake
2016年4月15日，日本发生熊本地震（Mw7.3），没有预警信号。全球导航卫星系统（GNSS）接收器通过计算总电子含量（TEC）的变化，即电离层中的电子数量，提供有关电离层扰动的有用信息。在这里，我们展示了我们最近提出的TEC数据的相关性分析，它可以从公共GNSS数据中检测震前电离层异常。我们的方法在2016年熊本地震震中附近的几十分钟前检测到电离层异常。通过计算异常面积率，给出了区分震前TEC异常和中尺度电离层行波扰动的指标。这些结果支持了大震前存在前兆现象的假设。
2017-01-24 physics.geo-ph
Was the magnitude (M = 9.0R) of the mega-earthquake of Japan (11th of March, 2011) predictable? An analysis based on the Lithospheric Seismic Energy Flow Model (LSEFM)
日本东北地震局（2011年3月11日，M = 9.0）伪造了由编制的危险图、历史数据研究或其他概率方法确定的同一孕震区域的拟议地震局震级范围（M = 7.0 - 8.5），而所有俯冲带的拟议震级更大（M > 9.0）。本工作从研究区累积地震能量释放的角度并通过使用岩石圈地震能量流模型（LSEFM）来研究东北地区拟议EQ震级范围与实际EQ震级范围之间观察到的差异。结果表明，东北特大地震震级可以相当准确地预测提供了一个很长的过去的地震历史已被用于LSEFM程序。此外，从地震目录中缺失的历史1855年EQ（7.0 < M < 8.0）的存在，通过LSEFM方法进行了向后预测，并通过Ishibashi（2004）关于日本历史地震活动性的工作进行了验证。东北EQ的重现时间估计至少为100年。建议通过定期及时编制相应的地震潜势图，经常监测日本地区的地震潜势。关键词：东北地震，地震震级，岩石圈，累积地震能量，特大地震，地震势图。
2012-04-07 physics.geo-ph
Deep Learning-based Small Magnitude Earthquake Detection and Seismic Phase Classification
可靠的地震检测和震相分类通常是具有挑战性的，特别是在低震级事件或低信噪比的情况下。随着地震仪的改进和全球覆盖范围的扩大，记录的地震资料数量急剧增加。这使得基于传统方法的地震资料的处理相当令人生畏，因此激发了对更鲁棒和可靠的方法的需求。在这项研究中，我们研究了两种基于深度学习的模型，称为1D ResidualNeuralNetwork（ResNet）和多分支ResNet，用于解决地震信号检测和相位识别问题，特别是后者可以用于以分层格式组织多个类的情况。这些方法在南加州地震台网的数据集上进行了训练和测试。结果表明，即使在震波迹象较小且被噪声掩盖的情况下，所提出的方法也能实现地震信号检测和震相识别的鲁棒性。与先前提出的深度学习方法相比，引入的框架在地震监测方面实现了4%的改进，并在地震阶段分类方面略有增强。
2022-04-06 physics.geo-ph
Locating earthquake epicenter without a seismic velocity model
我们提出了一种在不假设地震速度结构地球模型的情况下定位震波迹象震中的方法，该方法基于$\log R$和$\log t$之间的线性关系（其中$R$是从震源向外传播的球形P波的半径，$t$是P波的旅行时间）。这种关系是从量纲分析和大量的理论或实际地震资料中推导出来的，其中地震可以认为是点源。应用于IASPEI地面实况（GT）参考事件列表中2014年至2017年发生的1209个事件表明，我们的方法可以以简单的方式定位正确的震波迹象震中。$\sim 97.2$ %的地震震中定位具有经度和纬度误差$\in[-0.1^\circ, +0.1^\circ]$。如果使用更精细的搜索网格，该比率可以增加。作为一种直接的、全局搜索的定位方法，该方法可用于在地震速度结构未知的地区确定震中，为其它定位方法提供起点或约束条件。
2021-08-12 physics.geo-ph
Earthquake Swarm Activity in the Tokara Islands (2025): Statistical Analysis Indicates Low Probability of Major Seismic Event
该研究通过探索性数据分析对比吐噶喇群岛2025年与历史地震群，发现其统计特征与岩浆驱动地震一致，表明属局部火山活动而非南海海槽地震前兆。
2025-07-16 physics.geo-ph
NDSHA: robust and reliable seismic hazard assessment
新确定性地震危险性评估（NDSHA）方法可靠而真实地模拟了可能影响平民及其遗产建筑的地震地面运动。模拟技术是从震源过程、地震波的传播及其与场地效应的综合相互作用的综合物理知识中发展起来的。NDSHA有效地解释了地震地面运动的张量性质，其形式上被描述为震源函数和路径格林函数的张量积。NDSHA利用了有关大震级地震空间分布的所有可用信息，包括最大可信地震（MCE）以及地质和地球物理数据。它不依赖于标量经验地面运动衰减模型，因为这些模型通常都受到现有观测的弱约束，并且无法解释地震地面运动的张量性质。标准NDSHA为工程设计和减灾决策策略提供了稳健和安全保守的危险估计，而不需要（通常是错误的）关于地震发生概率风险分析模型的假设。如果特定应用可能受益于时间信息，则根据多尺度地震活动性模型执行古腾堡-里克特（GR）关系的定义，并将发生率与每个建模的震源相关联。最近在意大利和尼泊尔发生的破坏性地震的观测结果证实了NDSHA方法和应用的有效性，并表明更广泛地应用NDSHA将提高所有地震多发地区，特别是历史地震记录太短的构造活跃地区的地震安全和平民的复原力。
2017-09-09 physics.geo-ph
Modelling and Simulation of the Propagation of P-SV Seismic Waves from Earthquakes: Application to Deep Earthquakes in Acre, Brazil
Universidade Estadual de Londrina（隆德里纳州立大学）；Universidade de Pernambuco（伯南布哥大学）；Universidade Estadual do Acre（阿克里州立大学）
本研究通过二维偏微分方程建模和有限差分法模拟P-SV地震波传播，验证模型并展示了深源地震的数值模拟结果。
2026-01-06 physics.geo-ph
Evaluating the SAIPy Performance using a Local Seismic Network for Volcano-Tectonic Earthquakes Monitoring
Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究院）；Universidad de Guadalajara（瓜达拉哈拉大学）；Goethe University（歌德大学）
本研究利用局部地震台网评估SAIPy在火山构造地震监测中的性能，展示了其在事件检测和相识别方面的可靠性，但指出震级估计需进一步优化。
2026-02-01 physics.geo-ph
Reduced seismic activity after mega earthquakes
本研究考察特大地震后偏远地区地震活动，发现震级≥7.5地震后一定范围外地震率显著降低，≥8级地震后偏远地震率可能升高，现有ETAS模型无法解释该现象，提出全球能量释放的推测以完善震后活动认知。
2023-10-04 physics.geo-ph
Earthquake tendency of the Himalayan seismic belt
介绍了我们自2010年以来发展的孕震断裂系统中多个闭锁斑块的脆性破坏理论。该理论认为，闭锁块体的渐进破坏是断层运动导致地震发生的原因，其中发生在闭锁块体体积膨胀点和峰值强度点的大地震称为特征地震。本文分析了沿喜马拉雅地震带延伸的伊斯兰堡-加德满都地震区特征地震的孕震规律，并应用这一理论对该带的地震活动趋势进行了评价。结果表明，喜马拉雅山中部将发生一次MW8.4 ~ 8.8的特征地震，2015年尼泊尔地震的震级参数对其发震时间的判断有很大影响。当采用CEDC的参数时，该区已接近临界状态，预期的特征地震将在短期内（最有可能在10年内）发生，可能有一些小于或等于MW 7.0的前震。当采用NEIC参数时，目前还不能判断预期特征值出现的时刻，直到某些预期小于或等于MW 8.1的前震发生后达到临界状态时才能判断。根据不同阶次闭锁斑块孕震规律的自相似性，再现了2015年尼泊尔地震的孕育过程。
2018-01-05 physics.geo-ph
MyShake: Detecting and characterizing earthquakes with a global smartphone seismic network
MyShake利用私人/个人智能手机建立全球地震网络。它使用所有智能手机中嵌入的加速度计来记录地震引起的地面运动，将记录的波形返回到中央存储库进行分析和研究。作为公民科学力量的一个展示，MyShake在推出后的几天内扩展到了6大洲，并在运行的前两年记录了757次地震。MyShake手机记录的数据有可能用于科学应用，从而补充目前的地震网络。在本文中：（1）我们通过分析MyShake收集的地震波形报告了智能手机传感器检测地震的能力。(2)我们确定了MyShake手机可以检测到地震的最大震中距，作为震级的函数。(3)然后，我们确定MyShake网络估计地震位置、起源时间、深度和震级的能力。对于MyShake提供了4个或更多相位（21个事件）的地震，无论是P波还是S波信号，并且方位角间隙小于180度，相对于USGS全球目录位置，中值位置，起源时间和深度误差分别为2.7 km，0.2 s和0.1 km。还估计了震级，其平均误差为0.0，标准差为0.2。这些初步结果表明，MyShake可以在目前没有传统网络的地区提供基本的地震目录信息。随着MyShake网络的不断扩展，我们希望事件检测能力能够得到改善，并提供有关地震活动和灾害的有用数据。
2019-04-22 physics.geo-ph
Locating earthquakes with a network of seismic stations via a deep learning method
准确和自动确定地震位置仍然是一项具有挑战性的工作。然而，这种信息对于实时监测地震活动性和评估潜在危害至关重要。最近，卷积神经网络被应用于从单站波形中检测地震，并大致映射几个大面积的事件。在这项研究中，我们在美国俄克拉荷马州的石油和天然气作业中诱发的194次地震，在平均约4.9 km的误差范围内，震中和1.0 km的深度在目录中，数据来自30个网络站，通过应用全卷积网络。该网络由1，013个历史事件训练，输出是地球上事件位置概率的3D体积。经过训练的系统需要大约百分之一秒的时间来定位一个事件，而不需要任何速度模型或人为干扰。
2018-08-29 physics.geo-ph
Should Engineers be Concerned about Vulnerability of Highway Bridges to Potentially-Induced Seismic Hazards?
本文评估公路桥梁的脆弱性，在该地区受到人类引起的地震灾害，通常与石油活动和污水处理。最近，这类地震的发生率有了显著的增长，特别是在德克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州。这些地震的震级通常低于可能发生在高地震区的构造地震;然而，这种诱发地震可能发生在历史上地震活动可以忽略不计的地区。因此，这些地点的基础设施很可能是为无地震需求或低地震需求而设计的，因此容易受到地震破坏。正在进行的研究旨在评估桥梁基础设施对这些人为地震危害的脆弱性。在本文中，脆弱性曲线是专门为钢梁桥考虑主要来源的不确定性，包括地面运动的不确定性和当地土壤条件预计在得克萨斯州，俄克拉荷马州和堪萨斯州地区，以及在该地区的设计和详细的做法的不确定性。脆弱性分析的结果在此作为基础，讨论潜在的地震风险在受诱发地震影响的地区。
2018-06-06 physics.geo-ph
Low-magnitude seismic activity between the Kamchatka July 20 and July 29, 2025, earthquakes. Spatio-temporal evolution recovered using waveform cross-correlation
利用波形互相关技术恢复2025年7月20日至29日克里米亚地震的时空演变，揭示地震准备过程。
2026-01-10 physics.geo-ph
Seismic performance of an infilled moment-resisting steel frame during the 2016 Central Italy Earthquake
2016年8月底至2016年10月底，意大利中部发生了一系列地震，造成了广泛地区的重大破坏和重大破坏。事件序列由5个事件组成，震级在Mw 5.5至6.5之间。因此，受影响地区的许多居民楼没有特别的抗震能力，造成倒塌和严重破坏。特别关注砌体填充钢框架，本文评估了位于意大利中部阿马特里切的填充抗弯钢框架的抗震性能，该框架在2016年8月意大利中部地震中遭受了重大破坏。目的是研究砌体填充对建筑抗震性能的影响。使用Opensees软件对三维（3D）框架建筑进行建模，其中梁和柱单元通过使用非线性铰链模型进行建模，并且填充物被理想化为具有非线性滞回性能的对角压杆。对裸框架和填充框架进行非线性静态和动态分析，以评估砌体填充对整体地震反应的影响，并确认案例研究中2016年意大利中部地震后调查的实际损坏模式。
2019-07-24 physics.geo-ph
Earthquake and Electrochemistry: Unraveling the Unpredictable
地震是使用定义明确的地震参数，如地震矩（Mo），矩震级（Mw）和释放的弹性能量（E）来测量的。如此巨大的能量是如何在地壳深处默默地积累起来的？地震研究中最明显的问题仍然没有答案。我们发现了一个内在的和有趣的联系之间释放的能量在地震和电化学电位在超薄金属氧化物电极浸泡在水溶液中的pH值，这使我们了解的起源能量积累过程中的地震。巨大的电化学势是由许多形成在水合粘土矿物（主要是蒙皂石）的独特层结构中的电化学电池积累而成的，这导致了岩石圈（震源）中闪电般的放电。随后产生类似于雷的大规模冲击波，可能通过声流化（AF）引发构造板块沿断层线运动，由此产生的地震能量以一次波（P波）、二次波（S波）和表面波的形式传播。震源电压的存在直接支持了地震电信号（SES），进一步加强了地震预测的VAN方法。我们的发现得到了大量致力于地震科学的研究和观察的支持。如果能及时监测岩石圈断裂带和电离层中的电化学电位、地震电信号（SES）和离子活度的变化，对地震预报和及早抢救生命具有重要意义。
2020-11-02 physics.geo-ph
Quantifying the Value of Real-time Geodetic Constraints for Earthquake Early Warning using a Global Seismic and Geodetic Dataset
大地测量地震预警（EEW）算法通过估计最大、最具破坏性的地震的断层有限性和非饱和矩震级来补充点源地震系统。由于这种地震是罕见的，它一直难以证明，大地测量预警改善地面运动估计显着。在这里，我们量化和比较的及时性和准确性的震级和地面运动估计模拟实时地震和大地测量观测的一套全球分布的，大地震。地震EEW算法（我们使用ElarmS）的震级解决方案饱和，而ElarmS触发的大地测量报警系统（G-larmS）甚至减少了其第一个解决方案的错误。振动强度（MMI）的时间序列计算每个站和每个事件进行评估MMI阈值交叉的基础上，使我们能够准确地表征每个站的报警时间。我们对警报进行了分类，发现MMI 4阈值仅导致12.3%的真阳性（TP）警报，ElarmS的中值警告时间为16.3 +- 20.9 s，但44.4%的TP警报，G-larmS的中值警告时间为50.2 +- 49.8 s。大地测量EEW系统将MMI 3和4阈值的错过警报数量减少了30%以上。如果G-larmS在地震发生时被瞬间触发，性能统计数据是相似的，警告时间稍长，震级稍准确。通过量化的幅度，地面运动估计，和警报的及时性增加的准确性，我们证明了大地测量算法增加了显着的价值，包括更好的成本节约性能，EEW系统。
2019-01-30 physics.geo-ph
Seismic Crystals And Earthquake Shield Application
本文从理论上论证了用地震晶体制作的地震屏蔽体对建筑物破坏性最大的表面波具有一定的阻尼作用。本文从阻带的角度介绍了地震晶体，并从理论上讨论了地震海啸屏蔽的一些设计概念。我们观察到，在我们的基于FDTD的二维弹性波模拟，建议的地震屏蔽可以提供约0.5的里氏震级的表面波的幅度减少。这种震级的降低率可以大大减少地震时的破坏。
2009-05-15 physics.gen-ph physics.geo-ph
Earthquake scenarios and seismic input for cultural heritage: applications to the cities of Rome and Florence
对于历史建筑物和纪念碑，即当考虑大约一百万年的时间间隔时（我们不想失去文化遗产），地震危险的标准估计的适用性确实值得怀疑。一个可行的替代方案是使用地震情景，其特征至少在于震级、距离和断层类型，以及对复杂震源过程的处理。基于情景的地震危险图纯粹基于一个地区的地球物理和地震构造特征，并考虑到地震发生的频率，只是为了将其分类为异常（灾难性）、罕见（灾难性）、零星（非常强烈）、偶尔（强烈）和频繁。因此，他们可能会提供一个上限的地面运动水平，预计为世界上大多数地区，更适当的比概率的不确定性，鉴于保护历史建筑物所需的时间尺度长。新确定性方法自然提供了真实的地面运动时间序列，这也代表了可靠的估计地面位移容易适用于地震隔离技术，有用的保护历史古迹和相关的人造结构。这种方法已成功地应用于世界各地的许多城市地区的地震小区划的目的，战略建筑，生命线和文化遗产地，我们将讨论其应用到罗马和佛罗伦萨的城市。
2015-11-09 physics.geo-ph
Unfolding the procedure of characterizing recorded ultra low frequency, kHZ and MHz electromagetic anomalies prior to the L'Aquila earthquake as pre-seismic ones. Part I
在2009年4月6日发生的拉奎拉灾难性地震之前，记录了超低频、kHz和MHz电磁异常。这方面的贡献的主要目的是：（一）建议一个程序，指定检测到的EM异常孕震的。我们不期望能够提供一个简洁和坚实的定义，地震前的EM发射。相反，我们试图通过多学科分析，提供定义的要素。(ii)将检测到的MHz和kHz EM异常与拉奎拉地震孕育过程的最后阶段相联系。(iii)提出物理上有意义的论点，以支持一种量化全球故障时间的方法，并确定全球故障演变成为不可逆转的显著特征。整个努力是展开在两个连续的部分。我们澄清，我们试图指定不仅是一个单一的EM异常本身是否是震前，但主要是kHz，MHz和ULF EM异常的组合是否可以被表征为震前。
2009-08-05 physics.geo-ph
Around-the-world seismic echo as a trigger for aftershocks and the main shock of an earthquake
本研究探讨前震激发的环球地震回声是否能作为主震的触发因素，通过分析地震三联体分类发现间接迹象支持该假设。
2024-04-28 physics.geo-ph
Co-seismic surface fault displacement captured in videos: image tracking across three earthquakes
Hirosaki University（弘前大学）
本研究采用统一方法，通过分析三次地震的视频，结合图像跟踪技术捕捉同震地表断层位移，明确其持续时间、速度特征及时间历程复杂性，为相关研究提供新的数据来源。
2026-08-26 physics.geo-ph
Sunda-arc seismicity: continuing increase of high-magnitude earthquakes since 2004
M ≥ 6.5级地震的空间和时间数据可以提供有关地震历史和某个地区发生大地震的可能性的重要信息。我们分析了国际地震中心报告的从1964年到2020年的过去56年中在Sunda-arc地区发生的大约313，500起事件。我们报告了一个持续增加的年度数的事件与mb大于或等于6.5。我们针对零假设测试了这种增加，并排除了随机分组导致增加的可能性。自回归综合移动平均线给出的趋势表明，在未来十年，该区域此类大规模事件将继续增加。与此同时，计算出的古腾堡里氏b值显示出异常，可能与2004年苏门答腊大地震的发生有关，也可能与该地区东部的高构造应力状态有关。
2022-09-09 physics.geo-ph
EPick: Multi-Class Attention-based U-shaped Neural Network for Earthquake Detection and Seismic Phase Picking
地震检测和地震相位拾取不仅在体波（P波和S波）的走时估计中起着至关重要的作用，而且在相应事件的震中定位中也起着至关重要的作用。人工选相是确定相位到达时间的最佳方法，但其能力受到资源和时间的限制。此外，有噪声的地震资料对快速和准确的相位拾取提出了额外的关键挑战。在这项研究中，提出了一种基于深度学习的模型EPick，它受益于U形神经网络（也称为UNet）和注意力机制，作为震波迹象检测和相位拾取的强大替代方案。一方面，UNet结构的利用使得能够解决不同级别的深层特征。另一方面，注意力机制促使UNet结构中的解码器专注于有效利用从编码器部分学习的低分辨率特征，以实现精确的相位拾取。大量的实验结果表明，EPick实现了更好的性能比基准方法，并显示模型的鲁棒性时，测试不同的地震数据集。
2021-09-06 physics.geo-ph
Methodological reconstruction of historical seismic events from anecdotal accounts of destructive tsunamis: a case study for the great 1852 Banda arc mega-thrust earthquake and tsunami
我们证明了贝叶斯统计反演框架的有效性，从海啸观测的历史记录中重建大的预仪器地震的可能特征。我们的框架的设计和实施的震波迹象的位置和震级的估计，从轶事帐户的海啸，包括海岸线波到达时间，高度和淹没长度在各种空间上分离的观测位置。作为初始测试案例，我们使用我们的框架来重建1852年印度尼西亚东部的大地震和海啸。依靠的假设，这些意见所产生的俯冲逆冲事件，后分布表明，可观的是一个大规模的大型逆冲事件的结果，震级接近8.8兆瓦和可能的破裂区在东北部班达弧。预测震中位置的分布与仪器记录的震波迹象所显示的该地区最大的主要地震空区重叠。这些结果提供了一个地质和地震灾害风险评估的沿海社区经历了不断增长的人口和城市化在印度尼西亚。此外，这里展示的方法强调了应用贝叶斯方法来提高对世界各地其他俯冲带地震历史的理解的潜力。
2021-02-14 physics.geo-ph
Diffusional earthquakes and their slip-distance scaling
Research Center for Prediction of Earthquakes and Volcanic Eruptions, Graduate School of ScienceTohoku University（东北大学地球科学学院地震火山灾害预测研究中心）；Research Institute for Marine Geodynamics, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology（日本海洋地球科学技术院海洋地质动力学研究所）
研究通过分析扩散型地震的滑动距离标度，揭示了地震活动区域的扩散迁移特性，并建立了统一的标度关系。
2026-05-17 physics.geo-ph stat.AP
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
Earthquake Occurrences in the Pacific Ring of Fire Exhibit a Collective Stochastic Memory for Magnitudes, Depths, and Relative Distances of Events
本研究将太平洋火环带多国地震目录中的震级、距离和深度波动建模为长期记忆随机过程，发现其受单一记忆函数控制，参数μ反映共性记忆，\{eta}揭示区域地震动力学差异，为研究地震数据集提供了新视角。
2023-04-01 physics.geo-ph
Minima of the fluctuations of the order parameter of seismicity worldwide
已经表明[Phys. Rev. E 84，022101（2011）; Chaos 22，023123（2012）]，大于或等于7级的$M$地震是全球相关的。这种相关性是通过研究自然时间的方差$κ_1$来确定的，自然时间已被提出作为地震活动性的序参量。在这里，我们研究的波动，这个序参量使用全球质心矩张量目录的震级阈值$M_{thres}=5.0$，并专注于它的行为之前，大地震。自然时间分析表明，地震活动性的序参量波动的明显极小值出现在所有大于8.4级的大地震之前{平均}几乎五个半月之内。这一现象证实了这一发现[Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110，13734（2013）]，地震活动性序参量波动的类似最小值发生在日本所有主要浅源地震之前。在此基础上，提出了一种统计上有意义的8.4级以上地震的二元预测方法，其命中率为100%，虚警率为6.67%。
2017-04-20 physics.geo-ph
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
Seismic regularity coefficient changes precede stronger earthquakes in Santorini swarm
该研究分析圣托里尼震群，发现强震前 dc 系数呈特征性下降—上升变化，可反映地震过程由规则状态快速转向混沌状态。
2025-02-17 nlin.CD physics.geo-ph
Physics-informed deep learning quantifies propagated uncertainty in seismic structure and hypocenter determination
针对传统震源测定忽略速度结构不确定性的问题，提出基于物理信息深度学习的方法，通过神经网络集成量化不确定性传播，显著降低震源测定偏差，为地球物理反演提供新途径。
2024-07-10 physics.geo-ph
A Discontinuous Galerkin Method for Simulating 3D Seismic Wave Propagation in Nonlinear Rock Models: Verification and Application to the 2015 Mw 7.8 Gorkha Earthquake
针对区域尺度同震波速变化机制建模难题，开发基于实验室约束非线性损伤模型的开源三维间断伽辽金方法，应用于廓尔喀地震模拟，揭示波速降低空间变化特征，验证模型准确性与可扩展性，为地震 hazard 评估提供物理框架。
2025-02-13 physics.geo-ph
The background seismicity rate of the Greek territory, considered as a unified seismogenic area, for the period 1964 - 2010. Is Greece in course for a large seismic event?
对1964年至2010年期间希腊地震目录的分析表明，震波迹象的数量不断增加。对特定地震震级的累积地震能量释放的详细测定表明，在震级高达Ms = 5.0R的情况下，被视为统一孕震区的希腊领土近10年来处于加速变形状态。背景地震活动率，考虑到恒定的累积地震能量释放的整个研究期间，对应于Ms = 5.5R的震级，而对于更大的震级的地震，希腊孕震区的行为不规则。将结果与孕震区在大震波迹象发生前所经历的不同阶段（Mjachkin等，1975）进行比较。从这一比较可以得出结论，希腊领土可能在未来几年内发生大的震波迹象。
2010-12-27 physics.geo-ph
Relation between seismicity and pre-earthquake electromagnetic emissions in terms of energy, information and entropy content
在本文中，我们表明，在Fisher信息和近似熵，两个强脉冲kHz的电磁（EM）突发记录之前，雅典EQ（1999年9月7日，震级5.9）目前的兼容性雷达干涉数据和地震资料分析，这表明，两个故障段被激活在雅典EQ。计算出的Fisher信息和近似熵含量比与雷达干涉测量结果密切相关，即主要断层段占释放总能量的80%，而次要断层段占剩余20%。这一实验发现，这是第一次出现在文献中，进一步加强了假设的分析kHz EM爆发的孕震起源。
2013-08-13 physics.geo-ph
The contribution of pattern recognition of seismic and morphostructural data to seismic hazard assessment
大地震发生的空间和时间特性的可靠统计表征是地震危险性评估中最有争议的问题之一，由于过去事件的观测数据非常有限。我们表明，模式识别技术，这是设计在一个正式的和可测试的方式，可能会提供显着的时空约束即将发生的强震。这些信息，当结合物理上合理的方法，地面震动计算，如新确定性的方法（NDSHA），可以产生有效的预防性地震危险图。形态结构数据的模式识别分析为确定最大地震的易发区域提供了定量和系统的标准，同时考虑到广泛的可能的地球物理和地质数据，（通过CN和M8S算法），通过前瞻性测试进行适当验证，提供了有用的约束，即将发生的强震在中间时空尺度。根据多尺度方法，关于可能发生强震的地区的信息可以有效地与不同的观测（例如大地测量和卫星数据）结合起来，包括对应力场变化和地震地面震动进行区域尺度模拟，以便确定一套优先地区，用于详细调查当地尺度的短期前兆和进行小区划研究。从模式识别的地震易发区（M>=5.0）在波河平原（意大利北部），以及从前瞻性测试和验证的时间相关的NDSHA方案的结果。
2014-11-04 physics.geo-ph
Accelerating Time-Reversal Imaging with Neural Operators for Real-time Earthquake Locations
地震震源是一系列地震学分析的基础。基于拾取的地震定位工作流程依赖于相位拾取器的准确性，并且在处理非均匀介质中的复杂地震序列时可能会有偏差。被动震源的互相关时间反演成像具有高精度、高分辨率的地震定位潜力，但计算量大。在这里，我们提出了一种用于地震定位的替代深度学习方法，该方法将神经运算符用于波传播和时间反演成像的优势与多站波形记录相结合。训练一个U形神经算子来传播具有各种源时间函数的地震波，从而可以在可忽略的时间内预测每个台站的反向传播波场。这些波场可以被叠加或相关，以根据所产生的震源图像定位地震。与其他基于波形的深度学习定位方法相比，时间反演成像考虑了波传播的物理规律，有望实现精确的地震定位。我们证明了方法与二维声波波动方程式的合成和现场数据。结果表明，该方法可以有效地获得高分辨率、高精度的震源相关时反成像。此外，我们的方法是适应的数量和几何的地震台，这开辟了新的战略，实时地震定位和监测密集的地震网络。
2022-10-13 physics.geo-ph
Seismotectonics and Slip Behavior of a Submarine Plate Boundary Fault from Seismicity Repeaters and Tomography using a high-resolution earthquake catalog from machine learning
本研究利用机器学习拾取算法构建布兰科转换断层系统的高分辨率地震目录，结合重复地震与层析成像，揭示了该断层分段的滑动行为、耦合特征及蛇纹岩化作用，为海底板块边界断层物理研究提供了新方法。
2025-03-21 physics.geo-ph
Quantification of Uncertainty and Its Propagation in Seismic Velocity Structure and Earthquake Source Inversion
本文提出定量评估速度结构模型不确定性并考虑其传播的贝叶斯多模型震源反演与PINN走时层析成像方法，应用于南海海槽震中测定，展望了SciML的前景。
2025-01-30 physics.geo-ph
Indications and implications of a borehole seismic monitoring result of the San Andreas Fault foresee future earthquake prediction
针对帕克菲尔德M6地震预测失误问题，研究通过SAFOD主孔地震台阵监测发现三重活动子断层模型，可解释地震复发周期差异，表明多位置长期钻孔监测或能实现地震预测。
2024-08-19 physics.geo-ph
The transformer earthquake alerting model: A new versatile approach to earthquake early warning
地震是对人类、建筑物和基础设施的主要危害。早期预警方法旨在提供即将到来的强烈震动的提前通知，以便能够采取预防行动并减轻地震风险。它们的有用性取决于准确性，真实，遗漏和虚假警报之间的关系，以及及时性，警告和强烈震动到达之间的时间。目前的方法遭受明显的任意不确定性，由于简化建模或短的预警时间。在这里，我们提出了一种新的预警方法，基于深度学习的Transformer地震预警模型（TEAM），以减轻这些限制。TEAM实时分析任意位置任意数量台站的原始强震波形，使其易于适应不断变化的地震台网和预警目标。我们评估TEAM的两个地区的高地震危险性，日本和意大利，这是互补的，在他们的地震活动。在这两个数据集上，TEAM的表现大大优于现有的预警方法，提供了准确和及时的预警。使用域自适应，TEAM甚至为比训练数据中的任何事件都大的事件提供可靠的警报，这是一个最重要的属性，因为在许多地区，非常大的事件的记录是罕见的。
2021-01-11 physics.geo-ph
Predicting the Future Performance of the Planned Seismic Network in Mainland China
本研究使用BMC方法预测中国大陆新建地震台网的性能，发现台站增加后Mc阈值将从2.7降至2.0，每年可用地震数量增加约3倍，为地震预测研究提供更全面的覆盖。
2022-03-01 physics.geo-ph
Earthquakes temporal occurrence: a statistical study
震波迹象的互发时间分布是地震危险性评价中一个非常感兴趣的量。我们评估这种分布的不同模型的地震发生，并遵循两个不同的方法：非齐次泊松和非泊松之一。在所有的情况下，我们得到一个幂律或一个指数因子行为阻尼的幂律。这种分布特征使得对地震发生的任何预测都不可能。然而，它建议解释地震发生的现象，由于一些非线性动力学进行进一步研究。
2004-04-14 physics.geo-ph
Fluid pressurisation and earthquake propagation in the Hikurangi subduction zone
在俯冲带，地壳浅层的地震滑动会导致海啸的产生。在海啸地震期间的大的滑动位移归因于低同震剪切强度的流体饱和和非锂化粘土丰富的断层岩。然而，由于限制这些材料的实验挑战，负责断层剪切强度的同震降低的物理过程知之甚少。使用一种新的实验装置，我们测量孔隙流体压力在模拟地震滑动富含粘土的材料从深海钻探的Pāpaku逆冲断层（Hikurangi俯冲带，新西兰）采样。在这里，我们表明，在地震速度，剪切引起的粘性其次是加压的流体。断层的低渗透性增强了流体的热和机械加压，减少了传播地震破裂所需的能量。我们认为，流体饱和的粘土丰富的沉积物，发生在浅深度的俯冲带，可以促进地震破裂传播和滑动，因为它们的低渗透性和倾向于加压时，剪切地震滑动速度。
2021-04-01 physics.geo-ph
The Impact of Large Erosional Events and Transient Normal Stress Changes on the Seismicity of Faults
陡峭景观的长期侵蚀被戏剧性的侵蚀事件打断，这些事件可以在短于地震周期的时间尺度内移除大量沉积物。然而，这种大规模侵蚀事件对地震活动的作用知之甚少。我们使用QDYN，一个地震周期的准动力学数值模型来研究一个大的侵蚀事件对地震活动的影响。滑坡沉积物的逐步疏散是由一个短暂的法向应力减少。我们表明，侵蚀事件的持续时间较短的地震周期的持续时间相比，可以显着增加地震率，即使是小的应力变化。此外，与地震成核时间尺度相比，周期较短的大型侵蚀事件可以通过触发更多的小事件来改变地震规模分布。这些结果表明，大的侵蚀事件可以显着影响地震活动，反过来又说明了短期的影响，地表过程对构造。
2020-09-23 physics.geo-ph
Earthquake Source Depth Determination using Single Station Waveforms and Deep Learning
Department of Earth and Environmental Sciences, Dalhousie University（达尔豪斯大学地球与环境科学系）
本文提出VGGDepth网络，利用单站波形和深度学习确定地震震源深度，有效降低深度估计的不确定性。
2026-01-12 physics.geo-ph
Seismic quiescence and activation prior to the 2025 M8.8 Kamchatka, Russia earthquake
University of Shizuoka（静冈大学）；Shizuoka University（静冈大学）；Institute of Statistical Mathematics（统计数学研究所）；Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology（日本海洋地球科学技术机构）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）
研究发现2025年堪察加地震前存在约20年的地震寂静期，随后出现显著激活，揭示了俯冲带地震前的地震活动性变化特征。
2026-09-03 physics.geo-ph
Unfolding the procedure of characterizing recorded ultra low frequency, kHZ and MHz electromagnetic anomalies prior to the L'Aquila earthquake as pre-seismic ones. Part II
在2009年4月6日发生的拉奎拉灾难性地震（EQ）之前，记录了超低频（1 Hz或更低），kHz和MHz电磁（EM）异常。检测到的异常遵循这一时间方案。(i)2009年3月26日和2009年4月2日检测到MHZ EM异常。2009年4月4日出现kHz电磁异常。从2009年3月29日至2009年4月2日，持续记录到ULF EM异常。“情商是可以预测的吗？“是科学界热议的问题。它的答案引出了另一个问题：“有可信的情商前兆吗？".尽管有相当丰富的间接证据，震前电磁信号还没有被充分地接受为真实的物理量。因此，问题毫不费力地出现了拉奎拉EQ之前观察到的异常是否是地震或没有。这项工作的主要目标是提供一些深入了解这个问题。
2009-10-05 physics.geo-ph
Physics-Based Seismic Hazard and Risk Assessment: A New Paradigm for Earthquake Forecasting
Institute of Risk Analysis, Prediction and Management (Risks-X), Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学高等交叉研究院风险、预测与管理研究所）；Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)（意大利国家地球物理学与火山学研究所）
本文提出SHARP框架，通过量化模型与物理约束的距离，改进地震危险评估中的epistemic不确定性处理。
2026-02-28 physics.geo-ph
Global Earthquake Prediction Systems
Terra Seismic可以预测大多数大地震（M6.2或更大），至少在它们发生前2 - 5个月。全球地震预测的基础是确定在大地震前将开始表现异常的应力区。观测到的应力区的大小大致与根据多布罗沃尔斯基公式计算的估计数相符。为了查明异常情况并作出预测，Terra Seismic采用了各种方法，包括卫星遥感方法和地面仪器的数据。目前，我们每天都要处理数TB的信息，并使用80多种不同的多参数预测系统。如果至少有五个不同的系统确认了异常情况，就会发出警报。我们观察到，地震发展和应力积累的地球物理模式一般是相同的所有关键地震区。因此，同样的地震预测方法和系统可以在全世界成功地应用。我们的技术已被用于回顾性地测试自1970年以来收集的数据，并成功地检测了过去50年中约90%的重大地震。
2020-03-17 physics.geo-ph
