量纲分析应用于地震预测的探索.pdf

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1、第５５卷第９期地球物理学报Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．９２０１２年９月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＳｅｐ．，２０１２刘月，尹祥础，袁帅等．量纲分析应用于地震预测的探索．地球物理学报，２０１２，５５（９）：３０４３－３０５０，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１－５７３３．２０１２．０９．０２２．ＬｉｕＹ，ＹｉｎＸＣ，ＹｕａｎＳ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｐｐｌｙｉｎｇｔｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｇｅｏ

2、ｐｈｙｓ．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１２，５５（９）：３０４３－３０５０，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１－５７３３．２０１２．０９．０２２．量纲分析应用于地震预测的探索刘月１，尹祥础１，２，袁帅１，张浪平２＊１中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室，北京１００１９０２中国地震局地震预测研究所，北京１０００３６摘要加卸载响应比（ＬＵＲＲ）的基本思路是希望能够通过刻画震源区介质的损伤程度，反映地震孕育的进程，从而预测地震．近３０年来，很多人对加卸载响应比做了大量基础研究，取得了一系列新的进展．加卸

3、载响应比在地震预测实践中也取得了一定的效果，异常区与地震发生的位置有较好的对应性，但是预测效果仍不够理想．究其原因主要是：在实际预测中对当地的地球物理情况考虑的不够．本文采用量纲分析与加卸载响应比结合的方法，综合考虑当地的地球物理情况，例如剪应变率和平均地震波能量等因素的影响．文中选取１９７０年以来发生在中国大陆的３４个震例资料，通过分析得到了与发震震级和时间相关的无量纲量π１和π３，根据对实际数据的拟合，π１和π３均与震级成指数关系．在应用于地震预测实践时，首先根据ＬＵＲＲ空间扫描结果选取异常区，然后确定异常区的地

4、球物理参数，通过π１确定震级Ｍ，再由π３确定发震时间Ｔ．关键词加卸载响应比，量纲分析，地震预测ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１－５７３３．２０１２．０９．０２２中图分类号Ｐ３１５收稿日期２０１１－１０－３１，２０１２－０８－３０收修定稿Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｆｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｐｐｌｙｉｎｇｔｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ１，ＹＩＮＸｉａｎｇ－Ｃｈｕ１，２，ＹＵＡＮＳｈｕａｉ１，ＺＨＡＮＧＬａｎｇ－Ｐｉｎｇ２＊ＬＩＵＹｕｅ１ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏ

5、ｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥａｒｔｈｑｕａｋｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎａＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３６，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＬｏａｄ／ＵｎｌｏａｄＲｅｓｐｏｎｓｅＲａｔｉｏ（ＬＵＲＲ）ｔｈｅｏｒｙｉｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．ＬＵＲＲｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓ

6、ｔｈｅｍｅｄｉｕｍ′ｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｌｏａｄｉｎｇｄｉｖｉｄｅｄｂｙｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｕｎｌｏａｄｉｎｇ．Ｆｏｒｔｈｅｅａｒｔｈｍｅｄｉｕｍ，ｔｈｅｅａｒｔｈｔｉｄｅｐｒｏｖｉｄｅｓａｎａｔｒｕａｌｗａｙｔｏｌｏａｄａｎｄｕｎｌｏａｄ．Ｂｅｎｉｏｆｆｓｔｒａｉｎｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｓｐａｃｅ－ｔｉｍｅｓｃａｎｎｉｎｇｉｎＣｈｉｎｅｓｅｍａｉｎｌａｎｄａｓｗｅｌｌａｓｏｔｈｅｒｒｅｇｉｏｎｓ，ｔｈｅａｂｎｏｒｍａｌｒｅｇｉｏｎｗｈｅｒｅａｎｅａｒｔ

7、ｈｑｕａｋｅｍａｙｏｃｃｕｒｃａｎｂｅｇｏｔ．ＴｈｅｎｗｅｈｏｐｅｔｈｅＬＵＲＲｉｎｔｈｅａｂｎｏｒｍａｌｒｉｇｏｎｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｔｈｒｏｕｇｈｄｅｐｉｃｔｉｎｇｔｈｅｄａｍａｇｅｏｆｓｅｉｓｍｏｇｅｎｉｃｚｏｎｅ，ａｎｄｔｈｅｎｐｒｅｄｉｃｔｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｉｔ′ｓａｂｏｕｔｔｈｉｒｔｙｙｅａｒｓｓｉｎｃｅＬＵＲＲｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＴｈｅｓｅｙｅａｒｓｍａｎｙｐｅｏｐｌｅｈａｖｅｄｏｎｅａｓｅｒｉｅｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＬＵＲＲ

8、，ａｎｄｈａｖｅｇｏｔｓｏｍｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ．Ｉｎｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ＬＵＲＲｈａｓａｃｈｉｅｖｅｄｓｕｃｃｅｓｓｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔ．Ｍａｎｙｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅａｂｎｏｒｍａｌｚｏｎｅｓ基金项目国家自然科学基金“材料强度及灾变的跨尺度力学研究”创新群体项目（