地震危險(xiǎn)性圖與客觀檢驗(yàn)：來(lái)自危險(xiǎn)性圖編制者的觀點(diǎn)＊

Mark W Stirling

（GNS Science，P.O.Box 30368，Lower Hutt，New Zealand）

地震危險(xiǎn)性圖與客觀檢驗(yàn)：來(lái)自危險(xiǎn)性圖編制者的觀點(diǎn)＊

Mark W Stirling

（GNS Science，P.O.Box 30368，Lower Hutt，New Zealand）

最近，美國(guó)《地震研究快報(bào)》的“觀點(diǎn)”欄目中刊載了Seth Stein、Robert Geller和Mian Liu的一篇文章（Seism.Res.Lett.，2011，82（5）：623-626），題為：“是假設(shè)有誤還是運(yùn)氣不佳：地震危險(xiǎn)性圖為什么需要客觀檢驗(yàn)”（見(jiàn)本期第23頁(yè)譯文——編者注）。文中指出，就預(yù)報(bào)近期的毀滅性地震而言，概率地震危險(xiǎn)性（Probabilistic Seismic Hazard，PSH）模型可謂表現(xiàn)不足，并提出有必要對(duì)這些模型進(jìn)行客觀檢驗(yàn)。本文作為對(duì)那篇文章的回復(fù)，表達(dá)了一位地震危險(xiǎn)性圖（中國(guó)通常稱(chēng)“地震區(qū)劃圖”——譯者注）編制者的觀點(diǎn)。

1 PSH模型：預(yù)期用途

首先我想澄清，Stein及其同事所提及的PSH模型不是預(yù)報(bào)工具。研發(fā)這些工具的目的是為工程設(shè)計(jì)規(guī)劃提供重現(xiàn)期很長(zhǎng)的（例如幾百年到幾千年）災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估，而不是提供即將發(fā)生地震的短期（例如幾個(gè)月到幾年）概率。PSH模型的合理應(yīng)用實(shí)例體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：樓房建造（通常500～2 500年重現(xiàn)期）、核設(shè)施和水壩的開(kāi)發(fā)（一般≥10 000年重現(xiàn)期）。針對(duì)這些重現(xiàn)期所編制的危險(xiǎn)性圖，其顯示出的像美國(guó)西部和新西蘭這樣的地區(qū)的危險(xiǎn)性水平通常會(huì)大為不同，反映出這些地區(qū)震源的未來(lái)預(yù)期活動(dòng)會(huì)有差異。人們通常預(yù)期：與遠(yuǎn)離主要板塊邊界斷層的地點(diǎn)相比，靠近這些斷層的地點(diǎn)將會(huì)經(jīng)歷更多的地震，所以出現(xiàn)這些差異是符合邏輯的。這一信息對(duì)于工程規(guī)劃非常有用，例如制定像《國(guó)際建筑規(guī)范》這樣的荷載標(biāo)準(zhǔn)。源自PSH模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還可以分散利用，如用于描繪正在引起關(guān)注的地點(diǎn)或地區(qū)的最有可能的（或最沒(méi)有可能的）地震場(chǎng)景，區(qū)域管理部門(mén)以及其他部門(mén)經(jīng)常根據(jù)這些情景為應(yīng)對(duì)將來(lái)的地震災(zāi)害做出規(guī)劃。然而，要想使這些PSH模型具有提供短期地震預(yù)報(bào)的實(shí)際能力，還需要將相關(guān)預(yù)測(cè)模型整合到PSH模型架構(gòu)之中。一些看起來(lái)很有希望的相關(guān)工作已經(jīng)在美國(guó)加州、新西蘭和其他地方展開(kāi)，但這些工作仍處于初級(jí)階段，因?yàn)槟壳皩?duì)普通PSH方法還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性更新。

Stein等的確提出了一些有關(guān)PSH模型性能的非常有效的問(wèn)題。雖然我說(shuō)過(guò)這些模型不打算用作預(yù)測(cè)工具，但像最大震級(jí)和預(yù)期地面運(yùn)動(dòng)這樣的模型參數(shù)確實(shí)應(yīng)該充分涉及一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)觀測(cè)到的任何事件。就這一點(diǎn)而言，日本的PSH模型低估了2011年3月11日MW9.0東北部地震的震級(jí)。2010年9月4日新西蘭坎特伯雷達(dá)菲爾德（Darfield）MW7.1地震發(fā)生在一條從前不為人知的斷層上，這反映出我們對(duì)新西蘭的那一地區(qū)還不完全了解。然而，地震活動(dòng)分布模型或背景地震活動(dòng)模型在一定程度上對(duì)此次地震做出了解釋?zhuān)撃Ｐ蜑檫@一震區(qū)設(shè)定的最大震級(jí)為MW7.2。地震活動(dòng)分布模型的主要目的是允許有地震發(fā)生在未知的震源，新西蘭的情況正是如此。一些PSH模型已經(jīng)邁出了更大的步伐，它們將廣泛的認(rèn)知不確定性全都納入模型的每一個(gè)組件，用以解釋一切可能的突發(fā)事件。例如，美國(guó)“加州統(tǒng)一地震破裂預(yù)測(cè)3.0版”（Californian UCERF3）將斷層震源上的幾何學(xué)特征凡是能結(jié)合的幾乎都結(jié)合起來(lái)，并利用地震學(xué)和大地測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)界定分布的地震活動(dòng)速率的范圍。

2 PSH模型檢驗(yàn)

最后，有必要說(shuō)明一下，針對(duì)PSH模型客觀檢驗(yàn)的研究工作幾年來(lái)一直都在向前推進(jìn)?！暗卣鹂深A(yù)測(cè)性研究國(guó)際合作項(xiàng)目”（The Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability）一直都在著力研究有著廣泛應(yīng)用的檢驗(yàn)策略和方法，一些合作項(xiàng)目還致力于基于地面運(yùn)動(dòng)的檢驗(yàn)手段的研發(fā)，用以對(duì)新西蘭和美國(guó)國(guó)家地震危險(xiǎn)性模型進(jìn)行檢驗(yàn)。全球地震模型（Global Earthquakemodel）——一項(xiàng)世界范圍的地震風(fēng)險(xiǎn)及損失模擬計(jì)劃——將檢驗(yàn)和評(píng)估作為整體模型研發(fā)中必不可少的一部分納入其中。美國(guó)尤卡山（Yucca Mountain）地震災(zāi)害模擬已經(jīng)研發(fā)了一種“災(zāi)害空間定點(diǎn)”的新方法，用于考慮對(duì)重現(xiàn)期很長(zhǎng)的地面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行一切可行的約束。GEM和尤卡山項(xiàng)目是對(duì)PSH模擬進(jìn)行更加全面分析的范例，因而也是未來(lái)需要開(kāi)展的項(xiàng)目的范例。畢竟，最能經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的將是從整體著眼的、多用途的、經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的模型。

譯自：Seismological Research Letters，March／April 2012，83（2）：231-232

原題：Earthquake hazard maps and objective testing：The hazard mapper’s point of view

（中國(guó)地震局地球物理研究所 左玉玲 譯）

（譯者電子信箱，左玉玲：yulingzuo＠yahoo.com.cn）

P315.7；

D；

10.3969／j.issn.0235-4975.2012.04.007

2012-03-19。