公众可以通过识别广泛区域内构造活动的早期迹象，提前数天甚至数个月获得重大地震的预警，这项研究考察了阿拉斯加和加利福尼亚的重大地震。
根据阿拉斯加费尔班克斯大学的科学家进行的研究，公众可以通过识别广泛区域内构造活动的早期迹象，提前数天甚至数个月获得重大地震的预警。
这项研究由阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所的研究助理教授塔尔西洛·吉罗纳领导。
吉罗纳专注于地球物理学和数据科学，研究火山喷发和地震的早期指标。德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的地质学家基里亚基·德莱莫尼也参与了这项研究。
这种检测方法利用机器学习，于8月28日在《自然通讯》上发表。
“我们的研究表明，先进的统计方法，特别是机器学习，可以通过分析地震记录的数据来识别导致重大地震的迹象，”吉罗纳表示。
研究人员开发了一种计算机算法，以筛选数据，识别异常的地震活动。算法是一组指导程序分析数据、从中学习并进行预测或选择的指令。
他们集中研究了两个重大地震：2018年安克雷奇地震，震中震级为7.1，和2019年里奇克雷斯特地震序列，震中震级范围为6.4到7.1。
他们发现，在他们调查的两次地震之前，南中阿拉斯加和南加州约15%到25%的区域发生了大约三个月的不寻常低震中震级的地震活动。
他们的发现显示，绝大多数在重大地震之前的早期迹象与震中震级低于1.5的地震活动有关。
安克雷奇地震发生在2018年11月30日早上8:29，震中位于城市以北约10.5英里处。它对道路和基础设施造成了重大损害，多个建筑物也受到影响。
利用他们的算法，吉罗纳和德莱莫尼发现，在11月30日地震之前的三个月左右，发生重大的地震的几率在30天内骤升至约80%。就在地震发生前的几天，概率上升至约85%。他们观察到里奇克雷斯特地震序列开始前约40天也有类似的概率趋势。
吉罗纳和德莱莫尼提出了一个关于低震中震级前体活动的地质解释：断层内孔隙流体压力的增加。
孔隙流体压力是岩石内流体施加的压力。当孔隙流体压力足够强大以克服保持岩石块体结合的摩擦时，就可能引发断层滑移。
“导致重大地震的断层中增加的孔隙流体压力改变了断层的机械特性，导致区域应力场中的不规则变化，”德莱莫尼解释道。“我们建议这些不规则变化导致了异常的、早期的低震中震级地震活动。”
据吉罗纳表示，机器学习正在极大地改善地震研究。
“当代地震网络生成大量数据，如果正确分析，可以揭示出有关地震事件早期迹象的关键见解，”他指出。“这就是机器学习和高性能计算的进步可以带来变革性变化，帮助研究人员识别可能表明即将发生地震的有意义模式的地方。”
作者们计划在实时场景中测试他们的算法，以识别地震预测中的潜在挑战。他们强调，该方法在新区域应用之前，应首先用历史地震数据对算法进行训练。
创建可靠的地震预测是一个“非常重要且常常有争议的问题，”吉罗纳评论道。
“准确的预测可以拯救生命，减少经济损失，通过提供早期警报，使及时的撤离和准备成为可能，”他说。“然而，地震预测中涉及的不确定性也带来了严重的伦理和实践考量。”
“错误警报可能引发不必要的恐慌、经济动荡和公众信任的破裂，而遗漏的预测可能导致灾难性的后果，”他补充道。
