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第 14 卷第 2 期(167~172) 中国地震 Vol. 14 No. 2
1998 年 6 月 EARTHQUA KE RESEARCH IN CHINA J un. 1998
大气电场异常作为地震前兆信息
效能的统计评估①
郝建国唐天明李德瑞
(中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所)
摘要利用 M G检验方法,通过对连续 30 个月上报的大气电场异常数据及该段时间内实
际观测资料的统计分析,论述了近场地震发生前出现的大气电场负异常决非偶然。同时指出地
震预报研究的复杂性,只有通过对前兆现象进行统计的、物理的及预报实践的多渠道深入研究
才有可能为地震短临预报提供出一种较为有用的前兆信息。
主题词: 大气电场统计评估泊松曲线
引言
我们自 1976 年唐山大地震后在中国华北地区布设大气电场观测网点,开展大气电场异
常与近场地震关系的系统观测研究,通过二十余年来的连续工作,不仅取得了大量的资料和
震例,而且在信息的识别和提取、异常信息与近场地震发生间的关系、异常信息产生机理、首
都圈较长时间的地震监测和地震预报实践的检验中也都取得了一些有意义的结果(郝建国
等,1988 ;1990 ;1995 ;1998) 。为进一步研究异常信息与地震发生间的关系,将对该方法作为
可靠地震短临前兆信息的效能进行统计评估。
1 评估方法
为了进行有效的评估,参与评估的地震前兆信息必须符合一定的标准,才能使评估结果
具有使用和推广价值。D. D. Jackson 在“应用于 VAN 方法的地震预报评估标准”(D. D.
Jackson ,1996) 中提出以下几条标准, (1) 对引起报警的可观测量的定量描述; (2) 对所预报
地震,包括时间、地点和震级范围的定量描述; (3) 所有报警的文字证据; (4) 完整的已预报过
的地震清单; (5) 完整的漏报地震的清单。当然,这是为检验 VAN 方法地震预报效果而提
出的,我们认为这些标准也适用于对地震异常信息可靠性的检验。
Mulargia 和 Gasperini (1992) 提出,在地震的发生为一稳态泊松过程这一前提下,对“成
功的预报完全由于偶然”这一零假设进行检验,其显著性水平( S . L . ) 由(1) 式计算
∞ X
μμ
S . L . = e - (1)
X = N X !
其中, N 为成功预报的次数,μ= N EQ N predΔt/ T , N EQ和 N pred分别表示地震发生的数目和
作出预报的次数,Δt 为预报的时间范围, T 为整个时间区间。当 S . L . 小于 0 05 时,可认
为上述零假设被拒绝(犯“弃真”错误的危险小于 0 05) , 即成功的预报不能完全归因于偶
①于 1997 年 8 月收到本文初稿,1997 年 12 月收到修改稿。中国地震局地球物理研究所论著号 98A01002 。
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然,前兆和地震之间有着真实的联系。泊松分布是从发生的事件相互独立