地震数值预测是近年来最为前沿的科学研究问题,由于强震孕震周期都是百年至千年尺度,强震相关的数值模拟也往往是数十年乃至数百年尺度的计算步长,很难直接应用到现行的数十年至数年尺度的中长期地震预测中。
2 研究方法概述本文借鉴了石耀霖等(2018)年提出的地震数值预报路线图的基本框架,以孕震机制认知为根本,以数值计算为手段,计算了地震预测所需的长期应力变化,并利用中期尺度中等强度地震的同震应力对模拟所得的长期应力变化量进行调整。通过引入年尺度地震核密度异常统计,进行加权混合,来获取更短时间尺度的地震危险性空间分布特征。利用混合预测方法,将数值计算所预测的中长期结果,和统计学方法获得的短期预测结果进行混合,得到了更短预测时间段,更符合目前地震预测业务需求的地震数值预测结果(姚琪等, 2022, 2023a, 2023b)。
3 研究结果根据前述展示的地震数值预测计算过程,本文团队在2020年10月提出了针对中国地震科学实验场的年尺度地震数值预测结果。自预测结果提出至2023年11月1日,川滇地区发生了5次MS 6.0的地震。其中2022年6月1日发生的芦山MS 6.1地震(震中容差≤10 km)、2021年漾濞MS 6.4地震(震中容差26 km)、2021年泸州MS 6.0地震(震中容差≤10 km)、2022年9月5日发生的泸定MS 6.8地震(震中容差29 km)这四次地震均发生在预测地震危险性高的地区,预测准确率达到80%。仅有2022年6月10日发生的马尔康MS 6.0地震发生在研究区边界附近的低地震风险区。对研究区2020年10月至2023年11月1日研究区发生的27个ML≥5.0地震(震中容差30 km)进行ROC检验(图 1)。检验结果显示,目前的预测方法显著优于随机预测。
本研究结果的预测时间是1—20年,但是从预测结果提出至本文成文时间,仅过去了1.5年时间,现在就对结果进行检验,会存在时间、震级上的不严谨。后续我们会进一步跟踪预测结果,进行预测效能评述。
石耀霖, 孙运强, 罗纲, 等. 关于我国地震数值预报路线图的设想——汶川地震十周年反思[J]. 科学通报, 2018, 63(19): 1 865-1 881. |
姚琪, 王辉, 刘杰. 混合预测在地震数值预测中的尝试和验证[J]. 地震地磁观测与研究, 2022, 43(Z1): 265-267. |
姚琪, 王辉, 刘杰, 等. 基于数值模拟和地震活动性统计的混合地震预测: 在中国地震科学实验场的应用[J]. 地球物理学报, 2023a(10): 4 162-4 175. |
姚琪, 张盛峰, 王子韬, 等. 地震数值预测总体设计导论[M]. 北京: 地震出版社, 2023b.
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