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地震活動密集—平靜現(xiàn)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(tǒng)計參量:即變異系數(shù)Cv、偏態(tài)系數(shù)γ1、峰態(tài)系數(shù)γ2、信息熵H(X)和h*量值以及分數(shù)維維數(shù)D0*和D1*等參量,探討了定量描述"密集-平靜"不均勻分布現(xiàn)象和判斷系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)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(tài))轉為雙峰型或多峰型(非平衡狀態(tài))分布,可以由上述參量尤其是γ2和h*量值的綜合分析來區(qū)分.對于"密集-平靜"的前震序列和強余震發(fā)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(jù)有震(X≥1)和無震(X=0)兩種定態(tài)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(tài).一個大地震在其發(fā)生演化過程中,地震活動及前兆現(xiàn)象經(jīng)歷了從彈性應變積累階段的無序狀態(tài)(表現(xiàn)為單峰型的泊松過程)到非彈性應變中期階段的有序狀態(tài)(有序的自組織結構,表現(xiàn)為雙峰或多峰型),再到短臨階段的無序狀態(tài).這時出現(xiàn)各種異常現(xiàn)象的同步變化被顯著破壞為特征的混沌狀態(tài),系統(tǒng)不可逆轉地被推向失穩(wěn)狀態(tài);觸發(fā)因素在這時起重要作用,將引發(fā)大地震發(fā)生,使系統(tǒng)進入應變能大釋放和長期衰減的新狀態(tài),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(xiàn)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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