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《中国地震局地震预测研究所》 2006年
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强震前态矢量异常特征研究

吴永加  
【摘要】: 态矢量方法是尹祥础等于2004年提出的一种定量描述地震孕育系统是否趋于临界点的新方法。态矢量的概念来源于统计物理学,是对连续的物理场进行粗粒化描述的方法。把一个连续场分成n个单元区域,通过研究从这n个单元区域上所获得的信息(如:材料的内部损伤及其相关的特征物理量)在一定时期内的变化,对材料的破坏、地震的孕育演化过程进行比较定量的描述,进而对宏观破坏进行预测。 本文较为系统地研究了中国大陆地区和台湾地区以及美国南加州及邻区强震前态矢量的异常特征,为这种方法应用于强震预测积累知识。 1.研究资料:本文利用地震目录进行研究。选用中国地震台网中心提供的1970年1月至2005年3月的全国地震目录。ANSS(Advanced National Seismic System-美国国家高级地震系统)提供的1970年1月至2005年3月的美国南加州及邻近地区的地震目录。这些资料分布的区域和所处的地震构造环境各异,而且由于区域间地震监测能力、各个时期地震监测台网密度条件等方面的影响,所用的资料的完整性、定位精度都不一样。为了排除上述因素的影响,计算时对震级的下限进行了限制。对于中国大陆和台湾地区下限取3.0,对于美国南加州及其邻近地区下限取2.0。为了避免突出的地震对态矢量计算结果的扰动,计算时对震级的上限进行了限制。对于中国大陆和台湾地区,上限取为小于目标地震2.0级的地震;对于美国南加州及其邻近地区上限取为小于目标地震0.5级的地震。 2.研究思路:为了研究大地震前震源周围一定扫描区域内的态矢量参量诸如态矢量的模M、态矢量(V|→)_(t-Δt), (V|→)_t之间的夹角的变化φ、态矢量增量的模ΔM、任意时刻态矢量(V|→)_t与单位矢量(V|→)_C之间的转角变化φ_c等随时间演化过程是否出现异常变化,以每个目标地震的震中为中心点,考察其周围L°(纬向)×L°(经向)范围内地震活动状态随时间的变化,把该区域分成L×L个子区,每个子区的大小是1°×1°,从而得到L~2维态矢量。每个子区内的物理量v_i取一个时间窗内该子区发生的地震能量对数、地震个数、地震能量E、毕尼奥夫应变、
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