1 研究背景

2021年5月22日青海玛多地区发生M_S 7.4地震，中国地震局针对此次地震快速组织开展了科学考察工作。根据科考阶段性成果交流形成的统一认识，玛多M_S 7.4地震的发震断层为昆仑山口—江错断裂，地表破裂段为该断裂东段，即江错断裂段。为对震后震情形势进一步研判以及为前线科考人员提供“跟踪式”科技支撑，此次科考中对余震趋势评估成为一项重要工作内容。作为大森—宇津公式的推广，传染型余震序列（Epidemic Type Aftershock Sequence，ETAS）模型（Ogata，1988）近年来在余震序列衰减特征和余震触发能力、序列类型等表现出的参数差异（蒋长胜等，2014）、震后早期参数特征（蒋长胜等，2013）等方面得到较多应用。相比其他模型，ETAS模型可以给出较为准确的序列参数，同时对于地震活动在平静、活跃等不同演化阶段的特征（Ogata，2006；Kawamura and Chen, 2013）具有较好的分析能力。基于早期余震序列的模型参数特征，ETAS模型可对未来短期时间内余震的发生情况进行评估（Omi，2013；蒋长胜等, 2013, 2015）。

2 研究内容

为及时获取此次地震序列的演化特征及余震趋势，根据青海地震台网产出的地震快报目录数据，使用传染型余震序列（ETAS）模型，对玛多M_S 7.4地震余震序列进行发震概率和发生率的预测。为评估此模型的工作效能，对震后每一时间节点的地震序列进行拟合，评估未来3天不同震级水平目标地震的发震概率和发生率趋势，并采用接收者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）方法进行严格的统计检验。

3 研究结果

图 1为拟合得到的ETAS模型参数随时间的变化曲线，显示震后第5天序列参数趋于稳定，p值和α值分别在1.8和2.2左右保持稳定，说明震后整个序列衰减较快，并具有较高触发次级余震的能力。

图 2给出不同震级水平目标地震未来3天内的发震概率及发生率预测曲线，（a）图中标注了已发生4.0级以上地震M—T图。由图 2可知，不同目标地震事件的发生概率和发生率随时间总体呈衰减趋势。期间由于受到强余震的影响，预测曲线均会有所起伏，表明已发生的强余震同样会对后续余震产生次级触发作用。震后第16天5.0级以上和6.0级以上地震的发生率已低于0.5，但4.0级以上地震的发生率仍高于0.6。

利用ROC检验方法对模型的余震预测结果进行效能评估，见图 3。结果显示，ETAS模型对3.5级、4.0级和4.5级以上目标地震的预测效果较好，AUC分别为0.92、0.84和0.91，对5.0级以上目标地震的预测效果仍优于随机预测，AUC为0.56。

4 结束语

为研究玛多M_S 7.4地震序列特征演化及对余震发生趋势进行概率预测，并为此次地震科学考察工作提供参考，本工作利用ETAS模型进行了地震活动特征模型分析及预测，并利用ROC方法对预报效能进行了检验。结果表明，玛多M_S 7.4地震序列震后衰减较快，且具有较高触发次级余震的能力，模型对3.5级、4.0级和4.5级以上地震的预测效能较高，对5.0级以上地震的预测效果优于随机预测。

玛多M_S 7.4地震的科学考察组专家为作者认识此次地震的相关情况提供了支持，中国地震局地球物理研究所蒋长胜研究员和日本数理统计研究所庄建仓教授为作者提供了计算程序并进行指导，在此表示感谢。