Brain activity vs. seismicity: Scaling and memory
本文提出一种定量评估(非)马尔可夫性的新方法,发现地震能量释放过程几乎无记忆,而癫痫患者EEG电压差波动过程具有长期记忆。
2019-10-07 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.data-an
On the Frequency-magnitude Law for Fractal Seismicity
空间-时间-震级域中地震活动性的标度分析通常从关系式N(m,L)=a(L)*10**(-bm)*L**c开始,即在大小为L的区域中震级M>m的震波迹象的发生率。地震过程具有多重分形特征。在这种情况下,标度指数“c”的选择不是唯一的。它示出了不同的“c”与应用于lambda(m,L)的不同类型的空间平均值的关系,以及对于小L,a(L)的分布最佳地一致的“c”是什么。理论分析是补充加州数据的分析,最近在实证层面上讨论了上述问题。
2004-09-27 physics.geo-ph
Seismicity and faulting within the Earth crust are characterized by many scaling laws that are usually interpreted as qualifying the existence of underlying physical mechanisms associated with some kind of criticality in the sense of phase transitions. Using an augmented Epidemic-Type Aftershock Sequence (ETAS) model that accounts for the spatial variability of the background rates $μ(x,y)$, we present a direct quantitative test of criticality. We calibrate the model to the ANSS catalog of the entire globe, the region around California, and the Geonet catalog for the region around New Zealand …
2021-03-02 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
Generalized nearest-neighbor distance and Hawkes point process modeling applied to mining induced seismicity
本研究提出广义最近邻距离方法结合Hawkes过程,通过引入任意分布函数和混合锥化帕累托分布,分析采矿诱发地震活动的集群特性与发生率,并揭示其主要由外部因素驱动。
2025-06-01 physics.geo-ph
Validating induced seismicity forecast models - Induced Seismicity Test Bench
诱发地震往往伴随着流体的注入,它们所构成的地震灾害威胁着各种地下工程。监测和控制交通灯系统诱发地震灾害的模型应该是概率性的,前瞻性的,并随着新数据的到来而更新。在这项研究中,我们提出了一个诱发地震测试台来测试和排名这样的模型,这个测试台可用于模型开发,模型选择,和合奏模型的建设。我们应用测试台的数据从巴塞尔2006年和Soultz-sous-Forêts 2004地热刺激项目,我们评估预测从两个模型:夏皮罗和平滑地震(SaSS)和水力学和地震(HySei)。这些模型结合了不同的混合物理为基础的元素和随机表示的诱导序列。我们的研究结果表明,没有一个模型是完全优于其他。一般来说,HySei可以更好地预测关闭后的地震活动率,但在预测空间分布方面表现平平。另一方面,SaSS更好地预测了空间分布,并在关井前给出了更好的地震活动率估计。对于两个水库的两个模型来说,关井阶段都是一个困难的时刻:模型往往低估了关井前后和关井后不久的地震活动率。
2016-09-09 physics.geo-ph stat.AP
Interevent time distribution in seismicity: a theoretical approach
本文分析了平稳点过程中两个连续事件之间的时间$τ$的分布。这项研究的动机是发现了一个统一的$τ$的标度律的情况下,震波迹象。证明了统一律必然是指数律。我们讨论了经验统一律的参数化和参数的物理意义。
2004-04-23 physics.data-an 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
Utsu aftershock productivity law explained from geometric operations on the permanent static stress field of mainshocks
馀震生产率定律是由Utsu于1970年首次描述的,它是一个指数函数,形式为K=K0.exp(αM),其中K是馀震数,M是主震震级,α是生产率参数。宇津定律在本质上仍然是经验性的,尽管它也在静态应力模拟中被检索到。在这里,我们解释这一法律的基础上固体地震,地震活动的几何理论,地震活动模式所描述的数学表达式从几何运算上获得的永久静态应力场。我们恢复了指数形式,但在小震级和大震级M之间预测的标度中有一个中断,α分别为1.5ln(10)和ln(10),与以前的静态应力模拟结果一致。我们认为,在地震活动性目录(α=ln(10))中观察到的标度缺乏中断可能是现有余震选择方法的人为因素,这些方法假设在整个震级范围内具有连续行为。虽然在模拟中验证了这种人工制品的可能性,但理论扭结的存在仍有待证明。
2017-06-20 physics.geo-ph
Seismic Interevent Time: A Spatial Scaling and Multifractality
本文考虑了在一个大小为L的孕震单元中,两个连续地震之间的时间t(L × L)的最优标度问题。对于覆盖地震区域G的网格的随机单元定义量t(LXL)。我们解决这个问题的震中在G称为tau函数或广义分形维数的多重分形特征;解决方案取决于细胞随机化的类型。我们的理论推断得到了加利福尼亚州M>2级地震活动的证实。换句话说,L = 10-100 km的等待时间分布的总体提供了关于地震活动性的多重分形性质的积极信息,这阻碍了通过标度将总体转换为统一的规律。本研究是我们对地震活动性幂/统一律分析的后续研究(见第162页(2005),1135和GJI 162(2005),899)。
2006-01-11 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Variability in Performance of a Machine-Learning Seismicity Catalog: Central Italy, 2016-2017
Stanford University(斯坦福大学);Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia(意大利国家地球物理与火山学研究所)
研究通过对比机器学习和常规地震目录,发现ML方法在提高检测灵敏度的同时,也带来了空间上不均匀的性能差异。
2026-02-10 physics.geo-ph
Condensation of earthquake location distributions: Optimal spatial information encoding and application to multifractal analysis of South Californian seismicity
我们提出了“凝聚”的方法,利用事件位置的概率分布函数(PDF)的异质性,以提高地震目录的空间信息内容。该方法减少了地震目录的大小,同时改善了对地震目录的空间信息内容的访问。事件的PDF首先通过降低位置误差进行排名,然后依次压缩到位置更好和方差更低的事件PDF上。所获得的压缩目录将不同的权重赋予每个事件,提供关于地震网络的空间变化定位能力的最佳空间表示。分形分布与现实的位置误差扰动的综合测试表明,压缩提高了原始目录的空间信息含量。应用于南加州地震活动,新的浓缩目录突出了主要的映射断层痕迹,并揭示了可能的其他结构,同时减少了目录长度约25%。冷凝方法允许我们在基于点的空间分析中考虑位置误差信息。我们证明了这一点,通过比较的多重分形性质的压缩目录的位置与原始目录。我们的证据不同的空间标度制度,其特征在于不同的多重分形谱和分离的过渡尺度。我们认为,上尺度与脆性地壳的厚度一致,而下尺度(2.5km)可能取决于重新定位程序。考虑到这些新的结果,流行病型余震模型公式表明,与以前的研究相反,大地震主导地震触发过程。这意味着,探测小震级事件的有限能力不能用来证明地震一般是不可预测的。
2015-03-23 physics.data-an physics.geo-ph
Adaptively Smoothed Seismicity Earthquake Forecasts for Italy
我们提出了一个模型,估计未来的震级M > 4.95在意大利的地震的概率。该模型是Helmstetter等人(2007)和Werner等人(2010)为加利福尼亚提出的模型的略微修改版本,通过空间非均匀,时间均匀的泊松点过程近似地震活动性。时间、空间和幅度维度完全分离。星等是根据锥形古登堡-里氏震级分布独立同分布的。我们估计未来地震活动的空间发布通过平滑的位置,过去的地震列在两个意大利目录:一个短的仪器目录和较长的仪器和历史目录。自适应空间核的带宽估计通过优化的空间地震密度的核估计在回顾性预测的预测能力。在可用且值得信赖的情况下,我们使用m>2.95的小地震来阐明活动断层结构和未来可能的震中。通过在两个不同持续时间的目录上校准模型来创建两个预测,我们打算量化只有短期但最近的数据记录时发生的可预测性损失(或增益)。这两个预测,规模为五年和十年,提交给意大利的前瞻性预测实验的全球合作实验室的研究地震可预测性(CSEP)。Helmstetter等人(2007年)将该模型的早期预测提交给了加利福尼亚州的区域地震可能性模型(RELM)实验,并且在五年实验的一半以上,该预测表现优于其竞争对手。
2010-06-28 physics.data-an physics.geo-ph
Seismicity prior to the 2016 Kumamoto earthquakes
我们报告了2016年熊本地震前的地震模式,这些地震模式是通过四种不同的方法测量的,这些方法基于可用于地震预报的地震活动变化:b值方法,两种地震平静评估方法,以及地震活动密度的空间和时间分析。粗糙模式的空间范围从一种方法到另一种方法是不同的,并且范围从局部尺度(典型地,粗糙体尺寸)到区域尺度(例如,2度x3度围绕源区)。地震之前有明显的异常周期,持续时间为年(1.5年)或更长(> 3年)。我们证明了多种方法的组合检测到不同的信号之前,熊本地震。这表明,相对于长期地震危险性评估,在未来可能发生地震的地点减少危险的潜力很大。我们还发现,使用两种地震平静评估方法检测到的区域尺度区域的地震平静是2016年熊本地震和2015年萨摩半岛地震的共同前兆。这一结果使我们能够将这两次地震解释为发生在从冲绳海槽到别府-岛原地堑的构造线上的一个剖面上。
2016-11-07 physics.geo-ph
Correlations and invariance of seismicity under renormalization-group transformations
分析了与实空间重整化群类似的变换对地震时间发生的影响。递归时间的分布在这样的变换下是不变的,对于这种变换,幅度和递归时间之间的相关性是基本的。一个一般形式的分布推导出只施加自相似的过程,这也产生了古腾堡-里希特b值,指数表征的相关性,和递归时间指数之间的标度关系。这种方法将地震活动性结构的研究置于临界现象的背景下。
2004-09-06 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.geo-ph
Is Earthquake Triggering Driven by Small Earthquakes?
使用南加州的地震活动性目录,我们测量触发地震的数量如何随地震震级增加。这种关系和地震震级分布之间的权衡控制了小地震与大地震的相对作用。我们表明,地震活动触发是由最小的地震,触发事件比大地震少,但这是更多的驱动。我们提出触发地震数量的非平凡标度性来自地震活动的分形空间发布。
2003-08-18 cond-mat physics.geo-ph
Surface Dynamic Deformation Estimates from Local Seismicity: the Itoiz Reservoir, Spain
我们分析的地面运动时程,由于当地的地震活动附近的Itoiz水库估计近源,表面三维位移梯度和动态变形。地震资料是通过地面和地下的半永久性宽带和加速度计网络获得的。用两种不同的方法计算了动态变形场。首先,通过地震大地测量方法,使用来自位于大坝附近的三站微阵列的数据;其次,通过单站估计位移梯度。从两种方法得到的动态变形进行了比较和分析的背景下,局部自由场效应。通过对体波走时进行建模,从地震资料中估计了浅层一维速度结构。从两种方法得到的时间历程结果非常相似的体波到达的时间窗口。方法之间的应变失配从1.4%到35.0%不等,旋转失配从2.5%到36.0%不等。位移梯度的振幅在10-8至10-7应变的范围内变化。根据这些结果,提出了一种新的尺度分析,通过数值模拟,以估计不同幅度的峰值动态变形,在该地区(M5.5)的预期最大MW。当地MW 5.5地震引起的峰值动态变形将在Itoiz大坝达到10-5应变和10-3弧度的振幅。单台站法是分析当地地震活动性的一个适当的选择,在那里很少有三个分量的台站。这里得到的结果可以帮助这些方法的适用性扩展到其他网站的工程利益。
2016-05-27 physics.geo-ph
Realistic spatial and temporal earthquake distributions in a modified Olami-Feder-Christiensen model
我们提出并研究了一个修改后的版本的Olami-Feder-Christiensen模型的地震活动性,其中包括结构松弛的机制。我们得到的地震活动性,没有得到与原来的版本,主要是现实的功能:余震服从大森定律和集群的主震的滑动面周围的空间,和平均摩擦性质定性类似于岩石摩擦中观察到的,特别是速度减弱效果。
2010-08-20 cond-mat.stat-mech 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
Spatial and temporal data for earthquakes with magnitude M greater than or equal to 6.5 can provide crucial information about the seismic history and potential for large earthquakes in a region. We analyzed approximately 313,500 events that occurred in the Sunda-arc region during the last 56 years, from 1964 to 2020, reported by the International Seismological Center. We report a persistent increase in the annual number of the events with mb greater than or equal to 6.5. We tested this increase against the null hypothesis and discarded the possibility of the increase being due to random groupi…
2022-09-09 physics.geo-ph
Detecting Spatiotemporal b-Value Anomalies with a Progressive Deep Learning Architecture
Frankfurt Institute of Advanced Studies(法兰克福高等研究院);Institute of Geosciences, Goethe-University Frankfurt(法兰克福歌德大学地球科学研究所);Institute for Theoretical Physics, Goethe Universität(法兰克福歌德大学理论物理研究所)
本文提出利用渐进深度学习架构检测地震时空b值异常,通过构建b值场并结合空间卷积与时间卷积网络,实现对地震状态演变的联合学习。
2026-02-12 physics.geo-ph
Magnitude clustering and dynamical scaling in trigger models for earthquake forecasting
地震学的主要兴趣之一是制定能够描述地震发生时间群集的模型。南加州星表的分析表明,震级聚类对应于时间聚类。在这里,我们提出了一个动力学标度假说,其中时间是重新标度的幅度。这一假设是在广义触发模型的背景下引入的,并考虑到地震发生的时间和震级的聚类。该模型能够生成一个合成目录再现的震级和间隔时间分布的30年加州地震活动。
2005-07-27 physics.geo-ph
Forecasting the rates of future aftershocks of all generations is essential to develop better earthquake forecast models
目前,性能最好和最流行的地震预报模型之一依赖于这样的工作假设:“过去背景地震的位置揭示了未来地震活动的可能位置”。作为替代方案,我们提出了一类平滑地震活动性模型(SSM)的基础上的流行病型余震序列(ETAS)模型的原则,预测的位置,时间和震级的所有未来地震使用的背景地震活动率和未来的余震率的估计。利用加州地震目录,我们制定了六个控制的伪前瞻性实验,三个目标震级阈值的不同组合:2.95,3.95或4.95和两个预测时间范围:1或5年。在这些实验中,我们比较了(1)空间均匀参数的ETAS模型或GETAS(2)空间可变参数的ETAS模型或SVETAS(3)三种基于去聚类的SSM(4)基于未聚类数据的简单SSM和(5)基于应变率数据的模型在许多测试期间预测所有(未聚类)目标地震的位置和震级的性能。在所有进行的实验中,SVETAS模型与所有竞争模型相比具有一致的优越性。SVETAS模型相对于基于去聚类的SSM的一致更好的性能突出了预测所有世代的未来余震对于开发更好的地震预报模型的重要性。在这两个ETAS模型本身中,考虑到参数的最佳空间变化,预测性能得到了强有力的、统计上显著的改善。
2019-03-17 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
Earthquake recurrence as a record breaking process
将点过程的重现时间的中心概念扩展到时空中的重现事件,使我们能够仅使用事件之间的时空关系将地震活动性描述为破纪录的过程。将破纪录的事件与图中节点之间的边联系起来,会生成一个复杂的动态网络,该网络与观察者设置的任何长度、时间或幅度尺度相隔离。对于南加州,递归网络揭示了新的地震活动性的统计特征与强大的标度律。破裂长度及其与震级的比例关系是衡量周期性事件之间距离的通用指标。此外,空间(或时间)中后续记录的相对分离形成了具有意外缩放属性的层次结构。
2006-06-28 cond-mat.stat-mech math.PR physics.data-an
Objective Estimation of Spatially Variable Parameters of Epidemic Type Aftershock Sequence Model: Application to California
ETAS模型被广泛用于模拟地震的时空分布,通常使用空间不变参数。我们提出了一种有效的方法,估计空间变化的参数,使用期望最大化(EM)算法和空间Voronoi镶嵌集成。我们使用贝叶斯信息准则(BIC)对反演模型进行排序,给出它们的可能性和复杂性,并选择最佳模型来最终计算任何位置的集成模型。使用合成目录,我们还检查所提出的方法是否正确地反转了已知参数。我们将所提出的方法应用于ANSS目录中包含的地震,这些地震发生在1981-2015年期间,发生在加利福尼亚州周围的空间多边形中。结果表明,ETAS参数的显着的空间变化。我们发现,地震触发未来地震的效率(量化的分支比)与地表热流呈正相关。与此相反,远场构造载荷或背景地震活动率触发的地震率显示没有这样的相关性,这表明触发可能通过流体诱导激活的相关性。此外,研究还发现分支比和背景地震活动率与震源深度无关,表明研究区地震耦合不随震源深度变化。此外,触发似乎主要由小地震主导。因此,静态应力变化的研究不仅应关注特定的中到大地震引起的库仑应力变化,而且还应考虑较小地震引起的次生静态应力变化。
2017-06-27 physics.geo-ph
Evaluating Neural Probabilistic Forecasts of Sparse Earthquake Counts: What Survives a Careful Evaluation
本文提出了一种基于神经网络的地震预测方法,通过每个单元的分散参数估计和尾部风险评估,改进了传统泊松分布的假设,提高了极端事件预测的准确性。
2026-10-23 cs.LG physics.geo-ph stat.ML
Universal clustering structure and C~0.85 scaling in complex earthquake networks
地震台网以一种特殊的方式捕捉到了地震活动的复杂性。给出了一个地震资料,并讨论了[S. Abe,N,Suzuki,Europhys. Lett. 65(2004)581]包含小区的大小作为单个参数,所考虑的地理区域被划分成小区。然后,网络的特性通常取决于小区的大小。在这里,网络的聚类系数,C,对细胞大小的依赖关系进行了研究。值得注意的是,由取自加利福尼亚、日本和伊朗的地震资料构建的地震台网的C对于重新标度的无量纲单元尺寸的每个值都很好地吻合。结果发现,在加利福尼亚州和日本的网络是三维的,而在伊朗的一个是二维的。此外,当无量纲单元尺寸大于某一共同值时,这三种网络的C值单调收敛到C~0.85,突出了地震网络概念的普遍性。的结果,以了解地震活动的物理意义进行了讨论。
2014-07-15 cond-mat.stat-mech 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
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
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
Influence length and space-time correlation between earthquakes
地震之间的短距离和长距离相互作用正引起越来越多的关注。地震活动在时间、空间和能量上的标度不变特性表明存在复杂的触发机制,就像级联过程一样,每个事件都会产生余震。目前还没有一种确定的方法来评估两次地震之间的联系,这两次地震在时间和距离上是分开的。在这里,我们提出了一种新的数据分析的方法,基于空间-时间相结合的相关积分的概括导致一个自洽的可视化和分析的空间和时间的相关性。在分析全球地震活动性时,我们发现了一个普遍的关系,将给定地震的空间影响长度与事件本身所经历的时间联系起来。在一个事件之后,时间相关性(即因果效应)存在于一个随时间收缩的区域中,这表明了一个长距离的耗散应力转移。一个不同的过程是在短期内的事件是随机设置,证明了一个亚扩散增长的孕震区。
2004-09-06 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Multifractal Omori Law for Earthquake Triggering: New Tests on the California, Japan and Worldwide Catalogs
多重分形应力激活(MSA)模型是一种基于力学和热力学原理的触发地震活动统计模型。在触发震级截止值$M_0$以上,余震衰减的大森律指数$p$是主震震级$M$的线性增函数$p(M) =a M+b$。我们以前报告的经验支持这一预测,使用南加州SCEC目录。在这里,我们使用更新的,更长版本的相同的目录,以及新的方法来估计$p$确认这一法律。这种方法之一是新定义的尺度函数分析,改编自小波变换。该方法能够测量奇异性($p$ -值),擦除时间序列的可能的规则部分。标度函数分析也被证明是特别有效的,以揭示共存的几种类型的松弛法(典型的大森序列和短命的群集序列),可以在同一目录中混合。同样的方法被用于来自全世界的哈佛CMT的数据,并显示与南加州的结果兼容的结果。对于日本JMA星表,我们仍然观察到$p$对$M$的线性依赖性,但斜率较小。然而,标度函数分析表明,该目录的结果可能会受到许多群体序列的影响,尽管我们在分析之前已经努力将其删除。
2007-05-29 physics.geo-ph
Relation between stress heterogeneity and aftershock rate in the rate-and-state model
本文用Dieterich [1994]的速率-状态模型估计了非均匀应力变化触发余震的速率,证明了指数应力分布Pt(au)~exp(-tau_0)给出了余震随时间~1/t^p的大森衰减规律,指数p=1-A σ_n/tau_0,其中A是速率-状态摩擦定律的参数,σ_n是法向应力。因此,如果应力“不均匀性”tau_0减小,则大森指数p减小。我们还从地震活动率R(t)反演了应力分布P(tau),假设应力不随时间变化。我们将这种方法应用于合成应力图,使用(修改的)尺度不变的“k^2”滑移模型[Herrero和Bernard,1994]。我们根据这种应力变化生成合成余震目录,在破裂区的地震活动率显示出在短时间内的巨大增加,即使应力平均降低。余震聚集在低滑移区,但其空间发布比简单的滑移位错更分散。由于应力场的不均匀性,断层上到处都是正应力变化的斑块,这种随机滑动模型给出了高斯应力分布,但产生的余震率非常接近大森定律,有效p<=1,随时间缓慢增加。当我们约束分布的形状时,我们得到了一个很好的估计应力分布的现实目录。然而,可能还有其他因素也会影响余震随时间的衰减。特别地,Aσ n的非均匀性还可以修正大森定律中的参数p和c。最后,我们表明,应力阴影是很难观察到在一个异质应力的背景下。
2006-02-28 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
Earthquake Aftershock Forecasting using Conditional Generative Models
Department of Earth and Planetary Science, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校地球与行星科学系);Berkeley Seismological Laboratory, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校伯克利地震实验室)
研究地震余震预测问题,提出将其重塑为条件生成时空场,开发QuakeGen扩散模型,该模型在全球序列和每日预测上表现优于现有方法,有望更准确地预测地震序列时空演变。
2026-07-28 physics.comp-ph 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
Scaling of Earthquake Models with Inhomogeneous Stress Dissipation
天然地震断层系统是高度非均匀的。这种不均匀性的出现是因为地球是由各种不同的材料组成的,它们保持和消散应力的方式不同。在这项工作中,我们研究了地震断层模型的缩放,这是Olami-Feder- Christensen(OFC)和Rundle-Jackson-Brown(RJB)模型的变化。我们使用的缩放来探索的影响,由于损坏和不均匀的应力耗散在地震断层系统的应力传递范围很长时,空间不均匀性,但不一定比长度尺度与系统的不均匀性。我们发现,缩放不仅取决于损伤的量,但也对损伤的空间发布。
2011-01-18 physics.geo-ph