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自从Bak,Tang还有Wiesenfeld(BTW),在1987年发表于“物理评论快报”的文章中提出“自组织临界性”(SOC)以来,这一概念就被笼罩在激烈的争论气氛之下。
自组织临界性(SOC)[1] 指的是,一个具有持续的能量供给、由很多基本单元组成、组成系统的基本单元之间具有(非线性的) 相互作用的系统,会自发地演化到一个类似于临界状态的状态。目前国际上围绕地震预测问题的争论,很大程度上与地震的自组织临界性(SOC) 模型有关。根据地震的SOC 模型,地震预测被认为是不可能的。Geller 等[2](1997) 认为:“ 地球是处在一种自组织临界状态上的,其中任何小地震都有可能级联式地发展成一个大地震。这一想法得到除特大地震之外的所有地震的尺度不变性的观测事实的支持”。如果地球总是处于自组织临界状态,那么地震真的不能被预测。是否自组织临界性的概念适用于孕震系统呢?我们先从岩石力学试验谈起。
岩石力学试验表明,在加载到膨胀点之前,岩石的破裂过程是稳定的,没有自组织临界性;加载到膨胀点之后与强度峰值点之前,破裂是不稳定的且会自发发展,此时系统具有自组织性;只有加载到强度峰值点时,系统才具有自组织临界性,在微小的扰动下发生失稳。由此可知,系统不总是处在自组织临界状态。
各种内外营力对活断层中的锁固体加载,在加载到膨胀点时,震群事件发生;加载到强度峰值点时,在适当的扰动下大震发生。我们的研究[3]表明,强震孕育过程不仅有唯一的地震活动性前兆——震群事件,还有极强的规律性,强震不是不能预测,而是可以根据科学方法预测。
到2011年为止,自组织临界性的概念已误导了地震科技工作者24年,此概念不适用于正确描述强震孕育过程,该是让它退出强震预测“舞台”的时候了。希望某些科研工作者以后不要再“以讹传讹”了,不要不干实事“炒作”某个概念了。
参考文献
[1] 吴忠良.自组织临界性与地震预测——对目前地震预测问题争论的评述(之一). 中国地震, 1998, 14( 4):1~9.
[2] Geller R J, Jackson D D, Kagan Y Y, et al. Earthquakes cannot be predicted. Science, 1997, 275: 1616.
[3] 秦四清, 徐锡伟, 胡平, 王媛媛, 黄鑫, 泮晓华.孕震断层的多锁固段脆性破裂机制与地震预测新方法的探索[J] 地球物理学报, 2010,V53(4): 1001-1014
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GMT+8, 2024-11-20 13:44
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