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地震活動密集—平靜現象的混沌特性探討
把概率論方法與Logistic方程結合起來,采用隨機變量(X)分布的統計參量:即變異系數Cv、偏態系數γ1、峰態系數γ2、信息熵H(X)和h*量值以及分數維維數D0*和D1*等參量,探討了定量描述"密集-平靜"不均勻分布現象和判斷系統處于平衡狀態和非平衡狀態的方法.研究認為:地震活動性異常的實質是X的概率分布由單峰型(平衡狀態)轉為雙峰型或多峰型(非平衡狀態)分布,可以由上述參量尤其是γ2和h*量值的綜合分析來區分.對于"密集-平靜"的前震序列和強余震發生前的序列,這種轉變可以由"時間分支行為"來解釋;并且提出了根據有震(X≥1)和無震(X=0)兩種定態的時段之比,來判斷前震序列的一種簡易方法.中國大陸M≥7.0地震年頻度分布存在雙峰型分布特征,可能說明中國大陸M≥7.0地震活動處于遠離力學平衡狀態.一個大地震在其發生演化過程中,地震活動及前兆現象經歷了從彈性應變積累階段的無序狀態(表現為單峰型的泊松過程)到非彈性應變中期階段的有序狀態(有序的自組織結構,表現為雙峰或多峰型),再到短臨階段的無序狀態.這時出現各種異常現象的同步變化被顯著破壞為特征的混沌狀態,系統不可逆轉地被推向失穩狀態;觸發因素在這時起重要作用,將引發大地震發生,使系統進入應變能大釋放和長期衰減的新狀態,而后開始新一輪孕育過程.對于地震及其前兆所具有的這種現象,似乎不可能在純力學的基礎上探索研究,而應該視為在遠離平衡條件下非線性動力學體系一般性問題的組成部分.這種認識本身的深化可能就是地震預報研究領域一個重要的突破點.
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