前几天,某位“并肩子”和俺“搬火山子”时说“一扯到地震预测,怎么有那么多民科呐?”。俺答曰:大地震这玩意很捉弄人,因为它涉及到大空间尺度且具有长周期特征,而人们往往用局部的眼光(或数据分析)看待这个“庞然大物”,就像盲人摸象一样,摸到啥就是啥,结果越搞越糊涂。对此,皮特·波曼说过一句风趣的话“在研究了多年的地震预报之后,科学家惟一了解的事情就是,他们其实什么都不了解。”民科们往往一根筋,不大懂科学,见风就是雨,无需多谈。而某些懂地质和力学的官科,在过去或许也做出过优秀的工作,但涉足到地震预测领域,若没有科学原则为指导,也往往走火入魔,被民科招安,所以民科的队伍有逐渐扩大之势。
为减少或避免某些官科误入歧途,还得再次强调下科学原则:
u 可重复检验
u 可传承
u 普适性
扯远了,回到主题吧。
随着对地震脾气秉性研究的深入,我们已发现了两种可靠的自相似性模式:
“时间域模式”:对特定地震区某一孕育周期,在时间域上局部与整体地震序列遵循相同演化规律,我们称之为“时间域模式”。具体方法是,截取预期未来标志性地震前某一时间段的地震目录,利用孕震断层多锁固段脆性破裂理论,可对某些标志性预震进行预测。
“空间域模式”:对特定地震区某一孕育周期,在空间域上局部与整体地震序列遵循相同演化规律,我们称之为“空间域模式”。
本文只谈“时间域模式”。多锁固段破裂时,相邻标志性地震之间会发生诸多预震。由于预震多为随机事件,多数无法被预测。然而,近期我们的研究表明(杨百存等,2017a,b),对存在次级锁固段的地震区,锁固段和次级锁固段的破裂特征具有自相似性,次级锁固段破裂发生的标志性预震在“时间域”的演化规律同样遵循:
Sf(k)=1.48kSc (1)
式中,Sc为校正后第1锁固段体积膨胀点对应的CBS值;Sf(k)为校正后第k个锁固段峰值强度点对应的CBS值。
在统一震级标度情况下,震级约束关系满足:
|Mpf-Mpc| $\leqslant$ 1.0 (2)
Mpp $\leqslant " style="font-family:'times new roman', serif;line-height:32px;text-indent:28px;$ mim(Mpc,Mpf) (3)
式中,Mpc和Mpf分别为次级锁固段在体积膨胀点和峰值强度点发生的标志性预震震级,Mpp为相邻标志性预震之间的子预震震级。显然,利用式(2)和(3),可估计标志性预震和子预震的震级上限值。
对汶川地震区(图1)多锁固段破裂发生标志性地震的预测分析见:
2017-08-08阿坝7.0级地震是什么事件?
http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1070224.html
汶川地震区自2008年5月12日后发生了3次标志性预震,分别为2008年5月25日四川广元MS6.4地震、2013年4月20日芦山MS7.0地震和2017年8月8日阿坝九寨沟MS7.0地震。从图2看出,标志性预震的孕育规律同样遵循式(1)。这说明除2008年广元地震不能被预测外,2013年芦山和2017年九寨沟地震均能被预测。若该区存在第3次级锁固段,则下一次标志性预震也能被预测,预测结果略
图1 汶川地震区地震构造图
图2 汶川地震区2008.5.12-2017.8.21之间CBS值与时间关系
(数据分析时选取MS≥5.4地震事件)
上述分析说明:
(1)2013年芦山地震和2017年九寨沟地震,均为汶川地震区下一次标志性地震(MS8.0-8.3)前的显著预震,这两次地震与汶川大地震有着密切联系。芦山地震为第2次级锁固段体积膨胀点事件,而九寨沟地震为该锁固段峰值强度点事件。
(2)2013年芦山地震和2017年九寨沟地震密切相关,即没有芦山地震,就没有后续的九寨沟地震。
(3)九寨沟地震发生前约4年,该震已处于临界状态,即震前约4年时间第2次级锁固段本身未发生显著破裂事件(最小有效性震级为MS5.4),故可认为其物理状态基本不变,所以说震前不可能观测到可靠的短临宏观异常现象。这亦说明事后各路大仙发现的各种宏观异常现象乃“南柯一梦”耳。
我们在2016年前划分的地震区不是严格意义上的地震区,乃为研究区耳。我们在2011-2014年间前瞻性预测的多次强震,是利用“时间域”或“空间域”模式预测到的预震。由于次级锁固段的个数未知,且不能利用基于能量守恒原理的准则进行判识,故预测某些研究区未来标志性预震时可能出错,这是问题的根源所在。
利用自相似模式预测标志性预震的研究已扬帆起航,但仍任重而道远,其关键科学问题是,如何判识次级锁固段的个数?基于能量守恒原理,判识地震区锁固段的个数(判识主震)可行,但判识研究区次级锁固段的个数不可行;利用物探方法,探测精度难以满足要求。如何解决之?仍在探索中。“路漫漫系而修远兮,吾将上下而求索”,俺常以此句名言鼓励自己,没有“越是艰险越向前”的精神,是不可能攻坚克难滴。
参考(略)
相关:
什么类型的地震能被预测?
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=575926&do=blog&id=1070467
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