Observation of diffusion processes in earthquake populations and implications for the predictability of seismicity systems
Notice bibliographique
Résumé
Scale invariance, either in space or in time, has been shown in many papers to characterize earthquake distributions. Unfortunately, little work has been dedicated to looking at the general space‐time scaling invariance of seismicity systems, even though a better understanding of how the two domains (spatial and temporal) link together could help the development of the stochastic dynamical modeling of earthquake populations. In this paper we report the observation of diffusion processes of temporally correlated seismic activity for three different data sets: a mine (Creighton Mine, Canada), the Long Valley Caldera in eastern California, and a 7‐year period of recorded seismic activity in southern California. The observed subdiffusion processes are indicative of the general space‐time scaling of the system, taking the form of a slow power law growthR(t) ∼tHof the mean distanceR(t) between the main event and the temporally correlated afterevents occuring after a delayt.His found on average to be small (0.1 for Creighton Mine, 0.22 for the Long Valley Caldera, and 0.22 for the southern California main events with magnitude ≥1.5) but fluctuates significantly from one main event to the other: the diffusion is found to be intermittent (non‐Gaussian) and multiscaling, and except for the Long Valley Caldera, a systematic correlation between the sizes of the main event and subsequent afterevents and the growth exponentHis observed. While classical viscous relaxation models (e.g., elastic listhosphere‐plastic asthenosphere coupling, or fluid flow triggered by sudden changes in pore pressure) have been proposed to characterize this relaxation by homogeneous (i.e., nonintermittent) normal (H= 0.5) diffusion processes, the direct implication of the reported results is that seismicity systems, at spatial scales from meters to hundreds of kilometers and small (microearthquakes in a mine) to intermediate magnitudes, relax spatiotemporally in a nonelastic way, revealing the stochastic space‐time scale‐invariant nature of such systems. Since these diffusion processes correspond to a loss of information with time on the location of the main event, they can be used to investigate the limits of predictability, at all spatial scales, of seismicity systems in terms of the spatiotemporal clustering of temporally correlated earthquakes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».