蘇有錦,李忠華

(云南省地震局,昆明 650224)

云南地區(qū) 6級(jí)以上強(qiáng)震時(shí)間分布特征及其概率預(yù)測(cè)模型研究＊

蘇有錦,李忠華

(云南省地震局,昆明 650224)

系統(tǒng)分析了云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5和M≥7.0地震的間隔時(shí)間分布特征;運(yùn)用M≥5.0地震目錄,基于 G—R關(guān)系的年發(fā)生率和泊松分布模型,構(gòu)建了云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5和M≥7.0地震的概率預(yù)測(cè)模型;結(jié)合間隔時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)特征和概率預(yù)測(cè)模型,對(duì)云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5和M≥7.0地震,建立了具有概率水平的三級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):C(黃)、B(橙)、A(紅)。

6級(jí)以上強(qiáng)震;間隔時(shí)間;分布特征;概率預(yù)測(cè)模型;預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo);云南地區(qū)

0 引言

地震重復(fù)(或間隔)時(shí)間(Recurrence Time)及其分布特征是地震活動(dòng)性分析及地震危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)研究的一項(xiàng)主要內(nèi)容。根據(jù)彈性回跳理論,一次大地震釋放了地殼應(yīng)變能,地殼應(yīng)變?cè)诔掷m(xù)構(gòu)造力的作用下重新積累,最終又形成另一次大地震。一般認(rèn)為,一個(gè)區(qū)域、一個(gè)地震帶上的地震(尤其是大地震)是按一定規(guī)律的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)生的。

基于某個(gè)震級(jí)限以上地震的間隔時(shí)間分布特征,選用概率密度函數(shù)(Probability Density Functions),構(gòu)建一個(gè)地區(qū)或區(qū)域的地震概率預(yù)測(cè)模型,進(jìn)行地震危險(xiǎn)性的概率評(píng)估或預(yù)測(cè),這種方法在國(guó)內(nèi)外均有較多研究(Sun,Pan,1995;Matthews et al,2002;Field,2007;易桂喜等,2002;任俊杰,陳虹,2004;張永慶等,2007)。在地震概率預(yù)測(cè)模型研究中比較常用的概率密度函數(shù)有泊松(指數(shù))分布模型(Poisson or ExponentialModel),對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型(Log-normalModel),韋伯爾分布模型(WeibullModel),布朗流逝時(shí)間分布模型(Brownian Passage-Time Model),伽瑪分布模型(GammaModel)等,其中泊松(指數(shù))分布模型在實(shí)際工作中應(yīng)用最廣泛(Kagan,Jackson,1999;Matthewset al,2002)。從 1988年以來(lái),美國(guó)加州地震概率研究組(Working Group on California Earthquake Probabilities,簡(jiǎn)稱(chēng)WGCEP)就一直在研究加州地區(qū)的地震概率預(yù)測(cè)模型,已先后發(fā)展了WGCEP-1988模型、WGCEP-1990模型、WGCEP-1995模型和 WGCEP-2002模型(Field,2007),他們的研究工作比較有影響力和代表性。

從 1996年2月 3日麗江 7.0級(jí)地震發(fā)生至2010年6月,云南地區(qū) 7級(jí)以上地震平靜已達(dá)14.41 a;從 2000年1月 15日姚安 6.5級(jí)地震發(fā)生至 2010年6月,云南地區(qū) 6.5級(jí)以上地震平靜已10.46 a,該平靜時(shí)間已超過(guò) 1900年以來(lái)的歷史極限。從統(tǒng)計(jì)上分析,經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)的平靜時(shí)間,發(fā)生相應(yīng)量級(jí)地震的危險(xiǎn)性已很大,但它的危險(xiǎn)性概率水平有多高?僅從統(tǒng)計(jì)上不能給出一個(gè)定量的危險(xiǎn)性概率水平評(píng)估值。本文試圖對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究。首先系統(tǒng)分析了云南地區(qū) M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的間隔時(shí)間分布特征,進(jìn)而用M≥5.0地震目錄,基于 G—R關(guān)系的年發(fā)生率和泊松分布模型構(gòu)建了云南地區(qū) M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的概率預(yù)測(cè)模型,并結(jié)合M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震間隔時(shí)間統(tǒng)計(jì)特征,研究了具有概率水平的強(qiáng)震預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo)。

1 數(shù)據(jù)分析

本研究使用的地震目錄是《中國(guó)歷史強(qiáng)震目錄》 (公元前 23世紀(jì)—公元 1911年)(國(guó)家地震局震害防御司,1995)和《中國(guó)近代地震目錄》(公元 1912—1990年)(國(guó)家地震局震害防御司,1999);1990～2009年的地震目錄則使用中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心測(cè)定的中國(guó)及鄰區(qū)M≥5.0地震目錄。從這些目錄中選取 1900～2009年云南地區(qū)(21°～29°N,97°～106°E)M ≥5.0地震目錄 , 并進(jìn)行余震刪除處理。余震刪除的原則是參照 C—S余震時(shí)間窗,作如下定義:6.0～6.9級(jí)地震,震后 3個(gè)月內(nèi)的余震被刪除;7.0～7.9級(jí)地震,震后 6個(gè)月內(nèi)的余震被刪除。經(jīng)余震刪除處理后,1900～2009年云南地區(qū) M≥5.0地震共有 324次,其中5.0～5.9級(jí)地震 243次,6.0～6.9級(jí)地震 68次,M≥7.0地震 13次。相關(guān)研究認(rèn)為,1929年以來(lái)云南地區(qū)M≥5.0地震目錄才基本完整(黃瑋瓊等,1994;蘇有錦等,2001)。20世紀(jì)早期云南地區(qū)地震漏記較嚴(yán)重,滇西南是主要的漏記地區(qū),20世紀(jì) 30年代以后該地區(qū) 5級(jí)以上地震記錄才較為完整(皇甫崗,李忠華,2010)。

圖1給出了 1900～2009年云南地區(qū) M≥5.0地震的震中分布和間隔時(shí)間分布,在該研究區(qū)域內(nèi),實(shí)際上包括了四川省和中緬交界地區(qū)的部分地震。由圖 1b可見(jiàn),大致在 1930年前后,M≥5.0地震間隔時(shí)間分布有顯著差別,1930年以后處于另一種分布狀態(tài),且較穩(wěn)定。這進(jìn)一步說(shuō)明云南地區(qū) 1930年以后的 5級(jí)以上地震目錄是基本完整的。

由圖 2可見(jiàn),實(shí)際統(tǒng)計(jì)分布(點(diǎn)實(shí)線(xiàn))與這兩個(gè)模型均比較接近,泊松(指數(shù))分布模型還更好一些。因此,對(duì)于云南地區(qū)M≥5.0地震間隔時(shí)間分布,本研究采用了泊松(指數(shù))分布模型。

圖1 1900～2009年云南地區(qū)M≥5.0地震震中分布圖(a)和間隔時(shí)間分布圖(b)Fig.1 Epicenter distribution(a)and the interval distribution(b)forM≥5.0 earthquakes in Yunnan region from 1900 to 2009

圖2 1930～2009年云南地區(qū)M≥5.0地震間隔時(shí)間概率密度分布函數(shù)Fig.2 Probability density functions of the interval distribution forM≥5.0 earthquakes in Yunnan region from 1930 to 2009

2 M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震間隔時(shí)間分布特征

2.1 M≥6.0地震間隔時(shí)間分布特征

圖3a給出了 1900～2009年云南地區(qū) M≥6.0強(qiáng)震的間隔時(shí)間分布。從 1900年至 1909年5月 9年多的時(shí)間內(nèi),僅在 1901年有過(guò) 1次M≥6.0地震,其間出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá) 8年多的間隔。分析認(rèn)為,云南地區(qū)M≥6.0地震目錄資料,在 1909年以前可能存在遺漏,1909年以后才基本完整。因此,本文僅對(duì) 1909年以后的資料進(jìn)行分析。1909～2009年云南地區(qū)共發(fā)生M≥6.0地震 80次,有 79個(gè)間隔時(shí)間樣本,統(tǒng)計(jì)得到平均間隔時(shí)間為 1.27 a,均方差σ為 1.31 a;0.5σ方差線(xiàn)為 1.93 a,1σ方差線(xiàn)為 2.58 a。統(tǒng)計(jì)表明,實(shí)際間隔時(shí)間大于平均間隔時(shí)間(1.27 a)的情況出現(xiàn)過(guò) 30次,約占總樣本數(shù)的 38%,也就是說(shuō),約 62%的 M≥6.0地震的間隔時(shí)間在 1.27 a內(nèi);大于 0.5σ方差線(xiàn)(1.93 a)的有 21次,約占 27%;大于 1σ方差線(xiàn)(2.58 a)的有 9次,約占 11%。

下面進(jìn)一步分析間隔時(shí)間大于 1σ方差線(xiàn)(2.58 a)的情況。由圖 3a可見(jiàn),9次地震中有 8次的間隔均在 3 a以上,分別是 3.61 a、5.92 a、3.99 a、5.76 a、3.27 a、3.55 a、3.46 a、3.63 a。從后續(xù)地震情況看,有 5次直接對(duì)應(yīng)了 6.5級(jí)以上地震,其中 2次為 7級(jí)以上地震(1970年通海 7.8級(jí)、1988年瀾滄—耿馬 7.6、7.2級(jí)地震)。因此,若 6級(jí)以上地震出現(xiàn)較長(zhǎng)平靜時(shí)間(3 a以上),就要特別警惕發(fā)生 6.5級(jí)以上甚至 7級(jí)以上地震的危險(xiǎn)性。

2.2 M≥6.5地震間隔時(shí)間分布特征

1900～2009年云南地區(qū)共發(fā)生 M≥6.5地震37次,有 36個(gè)間隔時(shí)間樣本。M≥6.5地震的平均間隔時(shí)間為 2.75 a,均方差為 2.77 a;0.5σ方差線(xiàn)為 4.13 a,1σ方差線(xiàn)為 5.52 a(圖 3b)。大于平均間隔時(shí)間(2.75 a)的情況出現(xiàn)過(guò) 14次,約占總樣本數(shù)的 39%,即約 61%的 M≥6.5地震的間隔時(shí)間在 2.75 a內(nèi);大于 0.5σ方差線(xiàn)(4.13 a)的有 6次,約占 17%;大于 1σ方差線(xiàn)(5.52 a)的有 5次,約占 14%。

間隔時(shí)間大于 1σ方差線(xiàn)(5.52 a)的有 5次,分別是 8.24 a、5.92 a、8.01 a、10.37 a、9.64 a,其中有 2次直接對(duì)應(yīng)了 7級(jí)以上地震(1950年勐海 7.0級(jí)、1988年瀾滄—耿馬 7.6、7.2級(jí)地震)。由圖 3b可見(jiàn),從 2000年1月 15日姚安 6.5級(jí)地震發(fā)生至 2010年6月,云南地區(qū) 6.5級(jí)以上地震平靜已達(dá) 10.46 a,為 1900年以來(lái)最長(zhǎng)的一次,這可能預(yù)示著發(fā)生 6.5級(jí)以上地震或 7級(jí)以上地震的危險(xiǎn)性已經(jīng)很大。

2.3 M≥7.0地震間隔時(shí)間分布特征

1900～2009年云南地區(qū)共發(fā)生 M≥7.0地震11次(組)(1976年龍陵 7.3、7.4級(jí)雙震和 1988瀾滄—耿馬 7.6、7.2級(jí)雙震各計(jì)為 1次(組)),有 10個(gè)間隔時(shí)間樣本。M≥7.0地震平均間隔時(shí)間為 8.21 a,均方差為 6.66 a;0.5σ方差線(xiàn)為 11.54 a,1σ方差線(xiàn)為 14.87 a(圖 3c)。實(shí)際間隔時(shí)間大于平均間隔時(shí)間(8.21 a)的情況出現(xiàn)過(guò) 4次,約占總樣本數(shù)的 36%;大于 0.5σ方差線(xiàn)(11.54 a)3次,約占 27%;大于 1σ方差線(xiàn)(14.87 a)2次,約占 18%。

1941年瀾滄 7.0級(jí)地震前,7級(jí)地震平靜時(shí)間為 16.17 a;1970年通海 7.8級(jí)地震前,7級(jí)地震平靜時(shí)間為 19.92 a;1988瀾滄—耿馬 7.6、7.2級(jí)地震前,平靜時(shí)間為 12.44 a。目前,云南地區(qū) 7級(jí)以上地震平靜時(shí)間已達(dá) 14.41 a,已接近 1σ方差線(xiàn),這可能預(yù)示著發(fā)生 7級(jí)以上地震的危險(xiǎn)性已經(jīng)很大。

圖3 1900～2009年云南地區(qū)M≥6.0(a)、M≥6.5(b)和M≥7.0(c)地震間隔時(shí)間分布圖Fig.3 Interval distribution of earthquakeswith M≥6.0(a),M≥6.5(b)andM≥7.0(c)in Yunnan region from 1900 to 2009

3 泊松概率模型

3.1 地震年發(fā)生率和泊松概率

若考慮存在震級(jí)上限Mmax,Dong等(1984)、Sun和 Pan(1995)給出了基于 G—R關(guān)系的地震年發(fā)生率

λ由下式確定:

如果地震重復(fù)時(shí)間(間隔時(shí)間)分布符合泊松(指數(shù))分布模型,則可由下式計(jì)算危險(xiǎn)性概率(Sun,Pan,1995):

式中,P(t)為在未來(lái) t年發(fā)生震級(jí)大于等于m的概率;N(m)是震級(jí)大于等于 m地震的年發(fā)生率,由(1)式計(jì)算。

對(duì) 1930～2009年云南地區(qū) M≥5.0地震目錄(即數(shù)據(jù)模型),取震級(jí)上、下限分別為Mmin=5.0,Mmax=8.0,統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到 N(Mmin)=3.475(即1930～2009年發(fā)生 M≥5.0地震 278次,T=80 a,則 278/80=3.475),由(2)式計(jì)算得到λ=1.628。

用該模型參數(shù)(Mmin=5.0,Mmax=8.0,N(Mmin)=3.475,λ=1.628),由(1)式可計(jì)算得到M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的年發(fā)生率。圖 4給出了直接統(tǒng)計(jì)計(jì)算的年發(fā)生率(由實(shí)際統(tǒng)計(jì)的地震次數(shù)除以統(tǒng)計(jì)時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度得到)與由模型計(jì)算的年發(fā)生率(式(1))的比較。由圖4可見(jiàn),對(duì)于云南地區(qū)的 M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震,由模型計(jì)算給出的年發(fā)生率均比統(tǒng)計(jì)結(jié)果偏低 20%左右。由于地震活動(dòng)時(shí)間分布上的非均勻性,用不同時(shí)段的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其年發(fā)生率存在較明顯差異;而通過(guò)模型式(1)計(jì)算,如果地震目錄資料是完整的,這種差異就不大,可近似忽略。

圖4 統(tǒng)計(jì)計(jì)算的年發(fā)生率與模型計(jì)算的年發(fā)生率比較Fig.4 Comparison be tween the annual rate from the statistics and the one from the model

3.2 M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的概率模型

前文討論了用 1930～2009年云南地區(qū)M≥5.0地震目錄,基于 G—R關(guān)系的年發(fā)生率和泊松分布模型構(gòu)建云南地區(qū) M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0強(qiáng)震的概率預(yù)測(cè)模型。

圖5 云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震概率模型Fig.5 Probability model for theM≥6.0,M≥6.5,andM≥7.0 earthquakes in Yunnan

筆者用上述模型參數(shù),由式(3)分別計(jì)算給出了云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震隨間隔時(shí)間的概率增長(zhǎng)變化曲線(xiàn)(步長(zhǎng)為 0.5 a)(圖 5)。應(yīng)用該模型,可以根據(jù) M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的平靜時(shí)間(間隔時(shí)間),給出各震級(jí)檔地震的危險(xiǎn)性的概率水平。例如,從 2000年1月 15日姚安 6.5級(jí)地震發(fā)生至 2010年6月,云南地區(qū) M≥6.5地震的平靜時(shí)間為 10.46 a,由該模型給出的M≥6.5地震的危險(xiǎn)性概率水平為 0.95(95%);從 1996年2月 3日麗江 7.0級(jí)地震發(fā)生至 2010年6月,M≥7.0地震的平靜時(shí)間為 14.41 a,由該模型給出的M≥7.0地震的危險(xiǎn)性概率水平為0.79(79%)。

3.3 預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo)研究

根據(jù)前面的分析,M≥6.0地震的平均間隔時(shí)間為 1.27 a,0.5σ方差線(xiàn)為 1.93 a,1.0σ方差線(xiàn)為 2.58 a,為了便于表示,分別近似取 1.5 a、2.0 a、2.5 a 3個(gè)特征時(shí)間;M≥6.5地震的平均間隔時(shí)間為 2.75 a,0.5σ方差線(xiàn)為 4.13 a,1.0σ方差線(xiàn)為5.52 a,分別近似取 3.0 a、4.0 a、5.5 a 3個(gè)特征時(shí)間;M≥7.0地震的平均間隔時(shí)間為 8.21 a,0.5σ方差線(xiàn)為 11.54 a,1.0σ方差線(xiàn)為 14.87 a,分別近似取 8.0 a、11.5 a、15.0 a 3個(gè)特征時(shí)間。表 1給出了這些統(tǒng)計(jì)特征時(shí)間及相應(yīng)的概率水平。由此,筆者根據(jù)云南地區(qū) M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震間隔時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)特征及概率模型,建立具有概率水平的三級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):C(黃)、B(橙 )、A(紅 )(表 1)。

(1)M≥6.0地震預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):當(dāng)M≥6.0地震的間隔時(shí)間(或平靜時(shí)間)ΔT≥平均間隔時(shí)間(1.5 a)時(shí),發(fā)布 M≥6.0地震黃色預(yù)警(C級(jí)),概率水平 ≥0.63;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥0.5σ(2.0 a)時(shí),發(fā)布M≥6.0地震橙色預(yù)警(B級(jí)),概率水平≥0.73;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥1σ (2.5 a)時(shí),發(fā)布M≥6.0地震紅色預(yù)警(A級(jí)),概率水平≥0.81。

(2)M≥6.5地震預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):當(dāng)M≥6.5地震的間隔時(shí)間ΔT≥平均間隔時(shí)間(3.0 a)時(shí),發(fā)布M≥6.5地震黃色預(yù)警(C級(jí)),概率水平≥0.56;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥0.5σ (4.0 a)時(shí),發(fā)布M≥6.5地震橙色預(yù)警(B級(jí)),概率水平≥0.67;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥1σ (5.5 a)時(shí),發(fā)布M≥6.5地震紅色預(yù)警(A級(jí)),概率水平≥0.78。

(3)M≥7.0地震預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):當(dāng)M≥7.0地震間隔時(shí)間ΔT≥平均間隔時(shí)間(8.0 a)時(shí),發(fā)布M≥7.0地震黃色預(yù)警(C級(jí)),概率水平≥0.58;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥0.5σ (11.5 a)時(shí),發(fā)布M≥7.0地震橙色預(yù)警(B級(jí)),概率水平≥0.71;當(dāng)間隔時(shí)間ΔT≥1σ (15.0 a)時(shí),發(fā)布 M≥7.0地震紅色預(yù)警(A級(jí)),概率水平≥0.80。

按上述預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo),目前云南地區(qū)M≥6.5地震平靜時(shí)間為 10.46 a,已處于紅色預(yù)警(A級(jí))階段;M≥7.0地震平靜時(shí)間為 14.41 a,還處于橙色預(yù)警(B級(jí))階段,但到 2011年2月,將進(jìn)入紅色預(yù)警(A級(jí))階段。

表1 M≥6.0、M≥6.5和 M≥7.0地震三級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):C(黃)、B(橙)、A(紅)Tab.1 Three-level prediction-warning indexes(C(yellow),B(orange),A(red))for theM≥6.0,M≥6.5,andM≥7.0 earthquakes

4 討論和結(jié)論

本文給出了云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的間隔時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)特征。結(jié)果表明,M≥6.0地震的平均間隔時(shí)間約為 1.27 a,均方差(σ)為 1.31 a,實(shí)際間隔時(shí)間大于等于平均間隔時(shí)間、0.5σ方差線(xiàn)和 1.0σ方差線(xiàn)的比例分別為38%、27%和 11%;M≥6.5地震的平均間隔時(shí)間約為 2.75 a,均方差為 2.77 a,實(shí)際間隔時(shí)間大于等于平均間隔時(shí)間、0.5σ方差線(xiàn)和 1.0σ方差線(xiàn)的比例分別為 39%、17%和 14%;M≥7.0級(jí)地震的平均間隔時(shí)間約為 8.21 a,均方差 6.66 a,實(shí)際間隔時(shí)間大于等于平均間隔時(shí)間、0.5σ方差線(xiàn)和1.0σ方差線(xiàn)的比例分別為 36%、27%和 18%。由此可見(jiàn),對(duì)于這 3個(gè)震級(jí)檔,60%以上的地震均發(fā)生在平均間隔時(shí)間內(nèi)。這些統(tǒng)計(jì)特征對(duì)于認(rèn)識(shí)云南地區(qū) 6級(jí)以上地震的活動(dòng)性及其預(yù)測(cè)研究是很有意義的,有助于我們對(duì)一次 6級(jí)以上地震發(fā)生后,下一次 6級(jí)以上地震發(fā)生的可能時(shí)間有一個(gè)基本的判斷。間隔時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)震的危險(xiǎn)性越大,這是一個(gè)基本的統(tǒng)計(jì)概念。尤其是當(dāng)間隔時(shí)間超 0.5σ方差線(xiàn)或 1.0σ方差線(xiàn)時(shí),雖然這類(lèi)情況出現(xiàn)的比例不高(3個(gè)震級(jí)檔的比例分別為 27%,17%,27%或 11%,14%,18%),但其更具有顯著性,能引起特別的注意。因此,對(duì)這部份地震的分析預(yù)測(cè)可能更具有指標(biāo)意義。

用 1930～2009年云南地區(qū)M≥5.0地震目錄,基于 G—R關(guān)系的年發(fā)生率和泊松分布模型,構(gòu)建了云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0共 3個(gè)震級(jí)檔地震的泊松概率預(yù)測(cè)模型。應(yīng)用該模型,根據(jù)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的平靜時(shí)間(即間隔時(shí)間),就可以得到其危險(xiǎn)性的概率水平。事實(shí)上,對(duì)一個(gè)地區(qū)而言,只要所研究震級(jí)地震的年發(fā)生率((3)式)沒(méi)有變化,這就是一個(gè)“固定不變”的或者說(shuō)與時(shí)間無(wú)關(guān)的模型。唯一的變化參量是間隔時(shí)間,間隔時(shí)間增加,危險(xiǎn)性概率就非線(xiàn)性增加(圖 5)。前面提到,由模型計(jì)算得到的年發(fā)生率比直接統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到的年發(fā)生率低(圖 4),由其計(jì)算所得的概率也低。

本研究中把云南地區(qū)M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震的間隔時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)特征與概率模型結(jié)合起來(lái),分別用 M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0的 3個(gè)統(tǒng)計(jì)特征時(shí)間(平均間隔時(shí)間、0.5σ方差線(xiàn)和1.0σ方差線(xiàn)),建立了具有概率水平的三級(jí)預(yù)測(cè)預(yù)警指標(biāo):C(黃 )、B(橙 )、A(紅 )。將其應(yīng)用于云南地區(qū)當(dāng)前的地震危險(xiǎn)性預(yù)測(cè),可以得到M≥6.5地震的平靜時(shí)間為 10.46 a,已處于紅色預(yù)警(A級(jí))階段;M≥7.0地震的平靜時(shí)間為14.41 a,處于橙色預(yù)警(B級(jí))階段,但到 2011年2月,將進(jìn)入紅色預(yù)警(A級(jí))階段?？梢?jiàn),云南地區(qū)當(dāng)前或未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),發(fā)生 6.5級(jí)以上或 7級(jí)以上地震的危險(xiǎn)性概率水平分別≥0.95或≥0.79。從以上統(tǒng)計(jì)分析可知,該套指標(biāo)只適用于約 40%的M≥6.0、M≥6.5、M≥7.0地震,因?yàn)榧s 60%以上的地震均發(fā)生在平均間隔時(shí)間內(nèi)。換言之,只有當(dāng) 3個(gè)震級(jí)檔的地震間隔時(shí)間大于平均間隔時(shí)間,才能用該套指標(biāo)進(jìn)行分析和判定。

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IntervalD istribution and ProbabilityM odel of the Strong Earthquakes withM≥6.0 in Yunnan

SU You-jin,L I Zhong-hua
(Earthquake Adm inistration of Yunnan Province,Kunm ing650224,Yunnan,China)

The interval distribution features of the earthquakes w ith M≥6.0,M≥6.5and M≥7.0occurred from 1900to2009in Yunnan region are system atically analyzed in this paper.B ased on the G-R relation and Poisson m odel,the probability m odel of the earthquakes w ithM≥6.0,M≥6.5andM≥7.0are built by using theM≥5.0earthquake catalogs.Then,the three-grade,prediction-w arning indexes(C(yellow),B(orange),A(red))for the earthquakes w ith M≥6.0,M≥6.5and M≥7.0are developed on the basis of the interval features and the probability m odel.

M≥6.0strong earthquakes;interval distribution features;probability m odel;predictionw arning index; Yunnan region

P315.75

A

1000-0666(2011)01-0001-07

2010-07-08.

云南省地震預(yù)報(bào)研究專(zhuān)項(xiàng)(JCYB-20080601-1)和中國(guó)地震局地震行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(200708038)聯(lián)合資助.