Máy tính xác suất dư chấn
Calculate the probability and expected number of aftershocks following a mainshock.
AnalysisKhoa học dự báo dư chấn
Dư chấn là các trận động đất nhỏ hơn xảy ra sau trận chính và ở cùng vùng đứt gãy. Chúng được gây ra bởi sự phân phối lại ứng suất dọc theo và xung quanh đứt gãy bị vỡ khi
Máy tính này sử dụng mô hình thống kê Reasenberg-Jones (1989), kết hợp hai định luật địa chấn cơ bản. Luật Omori Cải tiến mô tả cách tần suất dư chấn giảm theo thời gian sau
Khái niệm Chính trong Khoa học Dư chấn
- Luật Omori Cải tiến (1894): tần suất dư chấn n(t) = K / (t + c)^p, trong đó t là thời gian sau trận chính, và K, c, p là các hằng số thực nghiệm. Tần suất giảm xấp xỉ theo 1/t.
- Luật Bath (1965): dư chấn lớn nhất về mặt thống kê thấp hơn khoảng 1,2 đơn vị cường độ so với trận chính, mặc dù có ngoại lệ — một số chuỗi tạo ra dư chấn có cường độ gần hơn.
- Giá trị b Gutenberg-Richter (thường ~1,0) mô tả tỷ lệ dư chấn nhỏ so với lớn: với mỗi dư chấn M5, dự kiến khoảng mười dư chấn M4.
- Vùng dư chấn thường tương ứng với vùng đứt gãy của trận chính — một trận động đất M7,0 có thể tạo ra dư chấn trên vùng 30–50 km.
Ứng dụng Phổ biến
- Đánh giá liệu có an toàn để vào lại các tòa nhà bị hư hại sau trận động đất lớn.
- Lên kế hoạch hoạt động tìm kiếm-cứu nạn với nhận thức về nguy hiểm dư chấn đang diễn ra.
- Hiểu mô hình suy giảm dư chấn cho mục đích giáo dục hoặc nghiên cứu.
- Ước tính rủi ro bảo hiểm trong giai đoạn sau trận chính khi nguy cơ dư chấn vẫn cao.
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.