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《大气电场异常作为地震前兆信息效能的统计评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第14卷 第2期(167～172)中国地震Vol.14No.21998年6月EARTHQUAKERESEARCHINCHINAJun.1998大气电场异常作为地震前兆信息①效能的统计评估郝建国 唐天明 李德瑞(中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所)摘要 利用MG检验方法,通过对连续30个月上报的大气电场异常数据及该段时间内实际观测资料的统计分析,论述了近场地震发生前出现的大气电场负异常决非偶然。同时指出地震预报研究的复杂性,只有通过对前兆现象进行统计的、物理的及预报实践的多渠道深入研究才有可能为地震短临预报提供出一种较为有用的前兆信息。主题词: 大气电场
2、统计评估 泊松曲线引言我们自1976年唐山大地震后在中国华北地区布设大气电场观测网点,开展大气电场异常与近场地震关系的系统观测研究,通过二十余年来的连续工作,不仅取得了大量的资料和震例,而且在信息的识别和提取、异常信息与近场地震发生间的关系、异常信息产生机理、首都圈较长时间的地震监测和地震预报实践的检验中也都取得了一些有意义的结果(郝建国等,1988;1990;1995;1998)。为进一步研究异常信息与地震发生间的关系,将对该方法作为可靠地震短临前兆信息的效能进行统计评估。1 评估方法为了进行有效的评估,参与评估的地震前兆信息必须符合一定的标准,才能使评估结果具有使
3、用和推广价值。D.D.Jackson在“应用于VAN方法的地震预报评估标准”(D.D.Jackson,1996)中提出以下几条标准,(1)对引起报警的可观测量的定量描述;(2)对所预报地震,包括时间、地点和震级范围的定量描述;(3)所有报警的文字证据;(4)完整的已预报过的地震清单;(5)完整的漏报地震的清单。当然,这是为检验VAN方法地震预报效果而提出的,我们认为这些标准也适用于对地震异常信息可靠性的检验。Mulargia和Gasperini(1992)提出,在地震的发生为一稳态泊松过程这一前提下,对“成功的预报完全由于偶然”这一零假设进行检验,其显著性水平(S.L
4、.)由(1)式计算∞Xμ-μS.L.=6e(1)X=NX!其中,N为成功预报的次数,μ=NEQNpredΔt/T,NEQ和Npred分别表示地震发生的数目和作出预报的次数,Δt为预报的时间范围,T为整个时间区间。当S.L.小于0105时,可认为上述零假设被拒绝(犯“弃真”错误的危险小于0105),即成功的预报不能完全归因于偶①于1997年8月收到本文初稿,1997年12月收到修改稿。中国地震局地球物理研究所论著号98A01002。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.中 国 地 震
5、14卷168然,前兆和地震之间有着真实的联系。泊松分布是从发生的事件相互独立、概率不随时间而改变的基本约束条件推导而来的,因此泊松分布只能用于考虑主震。2 大气电场异常作为近场地震前兆信息效能的统计评估 经过近10年的连续观测研究,我们发现并总结出近场地震发生前的大气电场异常特征如下:(1)周期为数十秒至数百秒乃至更长的负电场异常,大都出现在电场相对平静的夜晚,很多是发生在没有任何气象干扰的情况下;(2)异常幅度较大,最大值多次超过-500V/m;(3)异常持续时间从数小时至十余小时不等,有时甚至连续两、三天一直出现异常,并且在震前一段时间内多次出现,只是在幅值和持
6、续时间上略有差异;(4)异常一般都出现在震前2～40日内(郝建国,1988),10年前发表的论文中对大气电场异常的定量描述,至今仍然适用。本文研究的时间段是1994年1月至1996年6月,该段时间内的异常资料取自按月上报给国家地震局地球物理研究所地震预报推进组的“首都圈地震短临预报新方法月报表”中的全部异常数据(郝建国等,1998),所取异常均为震前上报的,有据可查。为较客观地反映异常信息与近场地震发生间的关系,同时对该段时间内的实际观测资料也进行了统计评估,所取异常为地球物理研究所地震预报推表11994年1月至1996年6月进组组织有关人员对该段时间内的全部上报的大
7、气电场异常参数资料按上述的异常判别标准重新判定后得出的。研究中取白家疃测点150km范序号分组号异常起止时间异常平均年月日晚至年月日晨幅度(V/m)围内发生的全部3级以上地震及200km范围内发生的全部4级以上地震(使用的01940111940112-700102940113940114-517是国家地震局分析预报中心提供的全国03940509940510-400地震目录),异常和地震的选取均较客观,204940514940515-508对应和虚漏对应地震的情况一目了然(张053940913940914-244天忠等,1997),故D.D.Jacks
