地震预报是地震学领域的一个挑战,也是世界性难题。地震学者在孕震模式、预测方法、地震前兆、实验研究等方面做了很多工作在地震孕育过程解释方面,梅世蓉(1995)提出了板内强震孕育的坚固体模式; 张国民和李丽(2003)建立了大陆地震震源过程模型; 马瑾和郭彦双(2014)通过岩石实验提出了地震亚失稳理论。在地震预测方法方面,Sykes(1971,1978)提出了适合于地震长期预报的地震空区法; Rundle 等(2003)提出了适用于地震中期预报的地震活动性图像法; Felzer和Brodsky(2006)、Mallman和Parson(2008)提出了“应力影区法”; 姚琪等(2023)开发了一种基于数值模拟和地震活动性统计的混合地震预测模型。
地震短临预报主要依赖于地震前兆。在地震孕育过程中,地应力的变化会引起震源及其附近物质发生变化,因此常常会出现一些异常,如地壳形变异常,地震活动性异常,地电、地磁等地球物理异常,地下水位、水温、水化学等地下流体异常(赵永红等,2017)。如Yu等(2023)观测到了2022年青海门源MS6.9地震前的地下水位异常; 马玉川等(2022)通过1976年唐山7.8级地震发震断层附近的地下水位观测资料,分析了唐山7.8级地震前后的地下水位变化与地震成核的关系。这些研究表明,采用适当的方法可以识别震前异常。但是地电、地磁、地下水位等观测数据受人类活动、自然环境、仪器灵敏度等的影响较大,信噪比较低,数据质量较差,异常信号很难被捕捉和识别,而且目前的异常识别方法大都是基于统计分析,缺少一定的物理机理。
在所有的地震前兆中,前震活动最为明显,具有显著的时空丛集性,可捕捉的信息较多,在地震预测研究中有较好的应用潜力,是目前短临地震预报最有效的指标之一(蒋海昆,周少辉,2020; 薛艳等,2021)。Yu等(2022)提出了基于加卸载响应比的前震识别方法,该方法具有明确的物理意义; 李泽平等(2024)使用该方法对2000年以来川滇地区6级以上地震的4级前震以及近10年来该地区4级以上非前震的加卸载状态开展分析,发现前震倾向于在固体潮加载阶段发生,而非前震更易发生在固体潮卸载阶段,并发展了用于前震判定和震后趋势分析的“交通灯”模型。R值评分与概率增益分析显示,该方法具有良好的预测效能(Yu et al,2022; 李泽平等,2024)。但是,以上研究都属于回溯性研究,并不是对某一地区未来某一时段地震发震概率的预测,没有真正运用于地震趋势的实时跟踪,这些方法是否适用于其他地区,还有待进一步验证。
2021年以来,中国地震台网中心实现了4级以上地震震源机制解的快速产出(震后15 min内),解决了数据更新的滞后性问题,这使得运用基于加卸载响应比的前震识别方法动态跟踪震后趋势成为可能。目前,地震预测预报研究人员基于中国地震台网中心的震源机制解数据库,开发出了相应的前震分析系统,实现了实时分析和预测功能。本文对2021年10月—2024年4月该系统产出的实时分析结果进行了梳理,对具有代表性的前震的加卸载状态和2024年3次典型的地震序列的震后趋势进行了分析,验证该方法的有效性,特别是在我国西部地区的适用性。