Калькулятор вероятности афтершоков
Calculate the probability and expected number of aftershocks following a mainshock.
AnalysisНаука прогнозирования афтершоков
Афтершоки — это менее сильные землетрясения, следующие за основным толчком и происходящие в том же районе разлома. Они вызваны перераспределением напряжений вдоль разрушенного разлома и вокруг него по мере приспособления земной коры к новой конфигурации деформаций. Серии афтершоков могут длиться неделями, месяцами или даже годами — землетрясение M9.1 в Тохоку (Япония) 2011 года продолжало вызывать значительные афтершоки более десяти лет.
Этот калькулятор использует статистическую модель Ризенберга — Джонса (1989), объединяющую два фундаментальных сейсмологических закона. Модифицированный закон Омори описывает убывание частоты афтершоков со временем по степенному закону — афтершоки наиболее часты сразу после основного толчка и быстро убывают. Закон Бата даёт статистическую оценку того, что крупнейший афтершок обычно примерно на 1,2 единицы магнитуды слабее основного толчка. Вместе эти модели позволяют сейсмологам прогнозировать вероятность и ожидаемое количество афтершоков выше заданного порога магнитуды.
Ключевые понятия в науке об афтершоках
- Модифицированный закон Омори (1894): частота афтершоков n(t) = K / (t + c)^p, где t — время после основного толчка, а K, c, p — эмпирические константы. Частота убывает приблизительно как 1/t.
- Закон Бата (1965): крупнейший афтершок статистически примерно на 1,2 единицы магнитуды слабее основного толчка, хотя бывают исключения — в некоторых сериях афтершоки по магнитуде ближе к основному толчку.
- Значение b Гутенберга — Рихтера (обычно ~1,0) описывает соотношение малых и крупных афтершоков: на каждый афтершок M5 приходится примерно десять афтершоков M4.
- Зоны афтершоков, как правило, соответствуют области разрыва основного толчка — землетрясение M7.0 может порождать афтершоки в зоне 30–50 км.
Типичное применение
- Оценка безопасности повторного входа в повреждённые здания после крупного землетрясения.
- Планирование поисково-спасательных операций с учётом сохраняющейся опасности афтершоков.
- Изучение закономерностей затухания афтершоков в образовательных или исследовательских целях.
- Оценка страховых рисков в период после основного толчка, когда вероятность афтершоков остаётся повышенной.
How to Use
-
1
Enter Mainshock Parameters
Input the mainshock magnitude (Mw), date, time, and location. The Omori-Utsu law—the foundation of aftershock forecasting—requires the mainshock time as the reference point (t = 0) for the decay calculation.
-
2
Set the Forecast Window
Select the forecast time window (1 day, 1 week, 30 days) and the minimum magnitude threshold for the aftershock probability estimate. USGS operational forecasts use M3.0+ as the standard reporting threshold.
-
3
Review the Aftershock Forecast
See the expected number of aftershocks above your chosen magnitude threshold and the probability of at least one aftershock exceeding specific magnitude levels. Note that the forecast uncertainty increases with time since the mainshock.
About
Aftershock sequences are not random noise following an earthquake—they are systematic, predictable in a statistical sense, and carry important information about fault properties and regional stress fields. The scientific basis for aftershock forecasting traces to the Omori-Utsu law, which holds remarkably across tectonic environments from Japan to California to New Zealand. The ETAS (Epidemic Type Aftershock Sequence) model, developed by Ogata (1988), extends Omori-Utsu to capture the full clustering structure of seismicity: each earthquake (aftershock or mainshock) independently generates its own offspring sequence, creating a branching process. ETAS successfully reproduces the broad statistical features of seismicity catalogs and forms the basis of modern operational forecasting.
The completeness of the post-mainshock earthquake catalog is a critical practical limitation. In the hours immediately following a large earthquake, numerous small-to-moderate aftershocks occur whose seismographic coda overlap in time, preventing individual identification—a problem called 'catalog incompleteness.' The magnitude of completeness Mc rises sharply after a mainshock and decays over days to weeks, depending on network density and analyst processing capacity. This incompleteness affects parameter estimation in Omori-ETAS models and means early forecasts carry larger uncertainty. Modern approaches use template matching—cross-correlating continuous waveform streams with known event templates—to detect small aftershocks hidden within the coda, dramatically lowering Mc in the critical early hours.
Social communication of aftershock probabilities presents persistent challenges. Research by social scientists (e.g., Becker et al., 2019, GeoJournal) shows that probabilistic formats ('35% chance of M5+') are frequently misinterpreted by the public as certainties or dismissals. Newer guidance from USGS and GNS Science emphasizes communicating aftershock information in terms of what people should do, not just probabilities: inspect your home before re-entering; assume any aftershock large enough to feel is large enough to collapse weakened structures; follow official guidance rather than individual seismicity monitoring apps whose algorithms and parameters may not align with operational systems.