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今天听了一个断层地震触发数值模拟的报告。想到了一个与报告不太相关的话题:精准的地震预报(数年尺度)可能不再遥远了。一套断层动力学的数值模拟软件包就相当于一个黑匣子,将断层的物性,几何形态等输入黑匣子,便能够得到地震发生历史,位置等(使用简单的准静态数值模拟便可以)。我们现在的问题是不能够精确地知道上述物性,几何形态等。因此,虽然现在的数值模拟能够解释观测到的断层上的各种现象,却不能够对应于任何一个已知的断层。如果,我们通过调查某个断层的地震序列,以它为data,便可反演出几个断层的关键物性参数。同时,我们也能够因此预测下一次地震的发生。
当然,这种方法还有一些问题,如初始的应力场。使用adjoint方法,或许能够粗略地估计它。另一方面,我们也可以像天气预报一样,使用assimilation来不断优化改进我们模型中的物性参数。可以assimilate进来的包括现在的应力场,新发生的地震等。最后一个问题,地震虽然主要发生在断层上,但断层之间不是孤立的,我们需要考虑更大的区域而得到更准确的解。
相信随着计算和观测的发展,在10年之内,我们就可以至少在某个局部实现中长期的地震预报了。
后记:
(任何学科的)数值模拟有两个作用,一个是像实验一样解释现象,理解各个参数对结果的控制。第二个是对数据的拟合。如这里对断层地震历史的拟合。有了拟合,我们就可以预测未来。需要知道的是,拟合不是真实。如我们的断层模型参数肯定和真实值不一样,它预测的某些地震行为肯定和真实的不一样(如地震波,较小的地震邓)。但它可以反应某些真实,如地震周期。
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GMT+8, 2025-1-10 13:23
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