張 立

（中國昆明650224 云南省地震局）

近年來，全球地震可預(yù)測性合作研究CSEP 計劃（Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability）取得較好的應(yīng)用和發(fā)展，中國是該計劃的主要參與國。該計劃采用可比較的數(shù)據(jù)，使用統(tǒng)一的計算規(guī)則及嚴(yán)格的統(tǒng)計檢驗，獲取地震異常的可預(yù)測性。其中Molchan 圖表統(tǒng)計檢驗方法（簡稱Molchan 圖表法）預(yù)測效果較好，在我國應(yīng)用較多，需要相關(guān)科研人員熟悉并掌握。

Molchan 圖表法使用異常的時空占有率τ和漏報率v來進行統(tǒng)計評分，最佳預(yù)測效果對應(yīng)在最大預(yù)測成功（v→0）下付出最小代價（τ→0）。計算中τ值往往根據(jù)預(yù)測檢驗要求的不同而進行加權(quán)處理。

將G空間劃分成等尺寸不重疊的網(wǎng)格（Gi，i=1，…，k），加權(quán)后 “異常時空占有率”τw可表示為

時空占有率τ和漏報率v的概率增益關(guān)系為

Gain 越大，預(yù)測效果越好，若τ—v曲線接近于直線，則Gain ＝1，表示無統(tǒng)計意義，即用概率增益Gain 來表示預(yù)測效果相對隨機分布的優(yōu)勢。

利用Molchan 圖表法，對預(yù)測效果進行檢驗，通過不斷降低預(yù)測的概率閾值，分別計算τ和相應(yīng)的漏報率v(τ)，在Molchan 圖表中繪制τ — v曲線，其中τ∈[0，1]，v∈[0，1]。對于地震預(yù)測效果的評估，可直觀比較τ — v曲線與Molchan 圖表邊界線在τ=0 和v=0時所包圍的面積，面積越小，則預(yù)測效果越好。

以云南大姚井水位上升異常為例，采用Molchan 圖表法，定量化檢驗云南大姚井水位上升異常與大姚周邊地區(qū)1993 年以來中強以上地震的對應(yīng)關(guān)系，見圖1，其中地震選取原則如下：MS5.0—5.9 地震震中距小于200 km，MS6.0—6.9 地震震中距小于300 km，MS7.0 以上地震震中距小于500 km。將預(yù)測概率閾值由大到小滑動進行驗算，根據(jù)預(yù)測概率閾值確定時間占有率τ和漏報率v，得到τ—v曲線（計算時，定點流體資料只涉及時間，未涉及空間，故占有率τ為時間占有率），結(jié)果見圖2。

圖1 大姚井周邊地震的空間分布Fig.1 Spatial distribution of earthquakes around Dayao well

圖2 大姚井水位異常的Molchan 檢驗結(jié)果Fig.2 Molchan test results of abnormal Dayao well water level

大姚井水位水位上升異常觀測數(shù)據(jù)日均值Molchan 統(tǒng)計檢驗結(jié)果顯示，該井水位對MS≥6.0 地震預(yù)測效能較好，結(jié)果是檢驗線與橫縱坐標(biāo)線所包圍的面積較小，大部分?jǐn)?shù)據(jù)點Gain ＞2。而對于MS≥5.0 地震預(yù)測效能不理想，基本在Gain 線Gain ＝1 附近。大姚井水位采用Molchan 圖表法進行異常檢驗，對其周邊地區(qū)MS≥6.0 地震檢驗效果較好，可為未來中強地震發(fā)生的地點和強度預(yù)測提供一定參考依據(jù)。