On the Identification of Typical Precursor Anomalies in the Foreshock Areas of Strong Earthquakes, Kuril-Kamchatka Region

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

The article discusses the prospects of a new earthquake forecast algorithm based on a set of precursor anomalies previously identified in details as a result of constructing and analyzing a generalized vicinity of a strong earthquake. The difference in physical mechanisms of different depth earthquakes is taken into account. The question is considered, how often typical averaged anomalies can be statistically reliably identified in the foreshock areas of individual strong earthquakes; the regional catalog of Kamchatka and Northern Kuril Islands of the Kamchatka Branch of the Geophysical Surveys of the Russian Academy of Sciences is used. In this catalog, at least one typical anomaly is detected in one third of cases of the target earthquakes with magnitude M ≥ 6.5. The probability of such successful retrospective forecast depends to a decisive extent on the number of events registered in the foreshock zone of a given strong earthquake. This result is supported by the results of the analysis of the world ISC-GEM and GCMT catalogs and the 2023 Turkish Earthquake Doublet. The possibilities for the development of the used forecast method are discussed; attention is drawn to the problem of false alarms.

全文:

受限制的访问

作者简介

M. Rodkin

Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics of the Russian Academy of Sciences; Institute of Marine Geology and Geophysics of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences; Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: rodkin@mitp.ru
俄罗斯联邦, 84/32, Profsoyuznaya St., Moscow, 117997; 1B, Nauka St., Yuzhno-Sakhalinsk, 693022; Bldg. 1, 10, Bolshaya Gruzinskaya St., Moscow, 123242

M. Andreeva

Institute of Marine Geology and Geophysics of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: rodkin@mitp.ru
俄罗斯联邦, 1B, Nauka St., Yuzhno-Sakhalinsk, 693022

参考

  1. Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация. М.: Наука, 2006. 254 с.
  2. Кособоков В.Г., Соловьев А.А. Об оценке результатов тестирования алгоритмов прогноза землетрясений // Доклады РАН. 2015. Т. 460. № 6. С. 710–712.
  3. Калинин В.А., Родкин М.В., Томашевская И.С. Геодинамические эффекты физико-химических превращений в твердой среде. М.: Наука, 1989. 158 с.
  4. Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
  5. Рогожин Е.А. Сейсмотектоника центрального сектора Большого Кавказа как основа для сейсмического мониторинга и оценки опасности // Вестник Владикавказского Научного Центра. 2009. Т. 9. № 4. С. 16‒22.
  6. Родкин М.В. Сейсмический режим в обобщенной окрестности сильного землетрясения // Вулканология и сейсмология. 2008. № 6. С. 66‒77.
  7. Родкин М.В., Никитин А.Н., Васин Р.Н. Сейсмотектонические эффекты твердофазных превращений в геоматериалах. М.: ГЕОС, 2009. 198 с.
  8. Родкин М.В., Рундквист Д.В. Геофлюидодинамика. Приложение к сейсмологии, тектонике, процессам рудо- и нефтегенеза. Долгопрудный: Интеллект, 2017. 288 с.
  9. Родкин М.В., Андреева М.Ю., Григорьева О.О. Анализ обобщенной окрестности сильного землетрясения по региональным данным, Курило-Камчатский регион // Вулканология и сейсмология. 2020. № 6. С. 67–77.
  10. Родкин М.В. Типовая фор- и афтершоковая аномалия – эмпирика, интерпретация // Вулканология и сейсмология. 2020. № 1. С. 64–76.
  11. Родкин М.В., Липеровская Е.В. О различии физических механизмов разноглубинных землетрясений и характера их ионосферного отклика // Физика Земли. 2023. № 3. С. 48–62.
  12. Родкин М.В. Новый алгоритм прогноза землетрясений – подходы и вопросы // Тезисы. III Всероссийская научная конференция с международным участием “Современные методы оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений” (25‒26 октября 2023 г.). М.: ИТПЗ РАН, 2023. С. 215–219.
  13. Родкин М.В., Ирмак Т.С., Таймаз Т. Дублет сильных землетрясений в Турции 6 февраля 2023 г. обозначил ряд проблем // Тезисы докладов. IX Всероссийская научно-техническая конференция “Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов” (24–30 сентября 2023 г.). Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2023. С. 23‒24.
  14. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 314 с.
  15. Соболев Г.А., Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003. 273 с.
  16. Aki K. Maximum likelihood estimate of b in the formula logN = a – bM and its confidence limits // Bulletin Earthquake Research Institute University. 1965. V. 43. P. 237–239.
  17. Bridgman P.W. Polymorphic Transitions and Geological Phenomena // American Journal of Science. 1945. V. A 243(1). P. 90–96.
  18. Catalog of earthquakes in Kamchatka and the Commander Islands. Available from: https://sdis.emsd.ru/info/earthquakes/catalogue (Last Accessed November 11, 2023).
  19. Geller R.J., Jackson D.D., Kagan Y.Y., Mulargia F. Earthquakes Cannot Be Predicted // Science. 1997. V. 275(5306). P. 1616–1616.
  20. https://doi.org/10.1126/science.275.5306.1616
  21. Houston H. Deep earthquakes // Treatise on Geophysics, 2nd ed. V. 4. Oxford: Elsevier, 2015. Р. 329‒354.
  22. Ismail-Zadeh A., Kossobokov V.G. Earthquake prediction, M8 algorithm // Encyclopedia of Solid Earth Geophysics / Ed. H.K. Gupta. Cham: Springer, 2020. P. 204–207. https://doi.org/10.1007/978-3-030-10475-7_157-1
  23. Jordan T.H., Chen Y.-T., Gasparini P. et al. Operational earthquake forecasting – state of knowledge and guidelines for utilization // Annals Geophysics. 2011. V. 54. № 4. P. 315–391.
  24. Kagan Y.Y., Jackson D.D. Probabilistic forecasting of earthquakes // Geophys. J. Intern. 2000. V. 143. Iss. 2. P. 438–453.
  25. Rodkin M.V. Patterns of seismicity found in the generalized vicinity of a strong earthquake: Agreement with common scenarios of instability development // Extreme Events and Natural Hazards: The Complexity Perspective / Eds A.S. Sharma et al. Washington, DC: American Geophysical Union, 2012. P. 27–39. https://doi.org/10.1029/2011GM001060
  26. Rodkin M.V., Mandal P. A possible physical mechanism for the unusually long sequence of seismic activity following the 2001 Bhuj Mw7.7 earthquake, Gujarat, India // Tectonophysics. 2012. V. 536–537. P. 101–109.
  27. Rodkin M.V., Tikhonov I.N. The typical seismic behavior in the vicinity of a large earthquake // Physics and Chemistry of the Earth. 2016. V. 95. P. 73‒84.
  28. Rodkin M.V. The Variability of Earthquake Parameters with the Depth: Evidences of Difference of Mechanisms of Generation of the Shallow, Intermediate-Depth, and the Deep Earthquakes // Pure Appl. Geophys. 2022. V. 179. P. 4197‒4206. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02927-4
  29. Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // BSSA. 1994. V. 84(4). P. 974–1002.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Parameters of the regression equation {a, b} for events in the depth range 0 ≤ H ≤ 50 km. Asterisks indicate precursor neighbourhoods of individual earthquakes with magnitude M ≥ 6.5, red circle - regression of all events (OOSZ). a - results of calculations for the flow of events n, formula (2); b - for the change in the mean value of magnitude M, formula (3); c - for the change in the mean foreshock depth H, formula (3). The green ellipse marks 2 earthquakes that are actually aftershocks of a stronger event.

下载 (184KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Parameters of the regression equation {a, b} for events in the depth interval 50 ≤ H ≤ 150 km. Asterisks mark the precursor neighbourhoods of individual earthquakes with magnitude M ≥ 6.5, red circle - regression of all events (OOSZ). a - results of calculations for the flow of events n, formula (2); b - for the change in the mean value of magnitude M, formula (3); c - for the change in the mean foreshock depth H, formula (3).

下载 (93KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Magnitudes of target earthquakes (asterisks) and earthquakes retrospectively predicted from them (red circles), as well as the number (N) of events with magnitude M ≥ 3.6 recorded in their foreshock regions (some points overlap).

下载 (69KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025