意大利地区前震统计及其与地震预报的可能关系

本文主要讨论意大利国家地震台网1975年到1991年期间记录的地震序列的前震。我们认为前震是超过某一震级阈值的地震,它发生在一段平静期后和给定时距范围内的主震之前。该算法确定的潜在前震总数取决干预定的平静区的大小和持续时间,而由前震预测的主震数也取决于预报区的面积大小和预报期的持续时间。我们的目的是优选确定作为强震前兆的潜在前震的参数,以提高其真实性和可靠性。意大利全境的初步调查使我们能确定前震——主震序列可能发生的区域。其中之一是意大利中部的面积约32000 km^2的地区,该区有M≥2.5的地震2671次,并有在中等地震之后,近距离和短时间内发生较大地震的明显趋势。本文根据前震的优化定义——半径140km范围内经至少80天平静期后超过3级的地震,能提出63次预报。在圈定半径30km范围、在随后48小时内超过4级的主震发生比例为23次中有6次。相应的概率增量为150。作为对比,有M≥2.5地震453次的另一大地区(波河流域),比例为82次前兆中只有一次。该区大多数地震是孤立型主震。分析表明,可把前震活动当做明显的地震前兆,所以建议用地震活动性实时观测来提高预测系统的质量。

地震丛集模型的改进

假定地震是随机点过程的实现,并且全部地震的震级分布都遵从6为常数的古登堡一里克特定律,通过传染性模型,我们对地震的时空发生率密度进行了模拟。发生率密度是通过两项求和计算的,一项代表独立或者说自发的活动性,另一项代表由先前地震诱发的活动性。第一项只与空间有关,而第二项依赖于三个因素,包括已发生地震的震级、时间和位置。本文中,对时间项我们使用修正后的大森定律,重点研究震级和空间项。对于每一项,我们形成了两种不同的假设,并且根据1987年到2000年意大利仪器记录地震的目录,分别找出了各自的最大似然参数。对2001年纪录的地震活动性计算了各自的可能性并进行了比较,这为找到最佳模型提供了一个途径。对各种假设进行蒙特卡罗模拟,由此来评估我们选择的假设的可信度。我们的研究表明,对于空间分布,反向幂密度函数比正态密度函数更可靠,而余震发生对于震级的尺度不变性假设可以在高可信水平上被拒绝。最终的模型适宜于在真实环境中计算地震发生概率。