Прогноз повторного сильного землетрясения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат физико-математических наук Воробьева, Инесса Анатольевна

• Воробьева, Инесса Анатольевна
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Воробьева, Инесса Анатольевна

Введение.

Глава 1 Постановка задачи прогноза повторного сильного землетрясения.

1.1 Современное состояние проблемы прогноза землетрясений.

1.1.1 Актуальность проблемы.

1.1.2 Определение прогноза землетрясений.

1.1.3 Основные вехи в развитии методов прогноза землетрясений.

1.1.4 Исследования по прогнозу повторного сильного землетрясения

1.2 Постановка задачи прогноза повторного сильного землетрясения.

1.2.1 Гипотеза о природе процесса подготовки повторного. сильного землетрясения

1.2.2 Методология.

1.2.3Формальная постановка задачи.

1.2.4 Постановка задачи в терминах распознавания образов.

1.2.5 Выбор алгоритма распознавания.

1.2.6 Нормализация параметров.

1.2.7 Определение вектора описания объектов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогноз повторного сильного землетрясения»

В работе излагаются результаты исследований автора по решению проблемы, представляющей как научный, так и практический интерес - разработке метода прогноза повторных сильных землетрясений, основанного на анализе начальной части афтершоковой последовательности первого сильного землетрясения и предшествующей ему сейсмичности. Пятнадцатилетний опыт экспериментального прогноза вперед по этому методу позволяют считать задачу решенной в ряде регионов мира с умеренной сейсмичностью. Эффективность алгоритма на этапе ретроспективного анализа и высокая статистическая значимость результатов прогноза в реальном времени подтверждают правильность гипотезы о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения и его отражении в повышенной интенсивности и неравномерности афтершоковой активности первого сильного землетрясения в серии.

Актуальность проблемы и цель работы.

Решение проблемы прогноза землетрясений является одной из важнейших задач, стоящих перед геофизикой. Ежегодные потери от землетрясений составляют сегодня сотни тысяч человеческих жизней, а ущерб исчисляется десятками и сотнями миллиардов долларов. При этом уязвимость человечества перед землетрясениями постоянно растет, несмотря на принимаемые меры по улучшению качества строительства. Прогноз землетрясений на любой стадии открыл бы возможность уменьшения ущерба и предотвращения гибели людей.

За последние годы имеется несомненный прогресс в решении проблемы прогноза сильных землетрясений. Более десяти лет ведется совместный российско-американский проект по прогнозу в реальном времени сильнейших землетрясений мира по алгоритмам М8 и "Сценарий Мендосино". Семь из 9 землетрясений с магнитудой 8.0 и более были предсказаны. Статистическая значимость полученного результата превышает 99%, что несомненно доказывает принципиальную возможность прогноза сильных землетрясений. В ряде регионов мира ведется успешный мониторинг периодов повышенной вероятности возникновения сильного землетрясения по алгоритму СЫ. Имеется ряд успешных документированных прогнозов по недавно разработанному алгоритму ЯТР. Существующие алгоритмы, в основном, ориентированы на прогноз первого в серии сильного землетрясения, тогда как многие сильные землетрясения группируются, т.е. происходят близко друг к другу в пространстве и времени. Повторные сильные землетрясения представляют собой реальную опасность, они могут вызвать значительные разрушения зданий, промышленных и природных объектов, ослабленных первым в серии сильным толчком. Проблема прогноза таких событий возникает после каждого сильного землетрясения, в то время как они выпадают из сферы применимости упомянутых выше методов. Представляемая работа призвана заполнить этот пробел.

Прогноз повторного сильного землетрясения представляет интерес также и с теоретической точки зрения. Изучение феноменов, предшествующих возникновению повторного сильного толчка, может помочь в понимании закономерностей развития сейсмического процесса как проявления динамики сложной нелинейной системы, которой является литосфера. В отсутствие фундаментальных уравнений лишь достоверный прогноз, основанный на какой-либо научной гипотезе, является надежным критерием ее проверки.

Гипотеза о процессе подготовки повторного сильного землетрясения

В настоящей работе прогноз повторных сильных землетрясений будет основан на гипотезе о подобии процессов подготовки первого сильного землетрясения в серии и повторного сильного толчка. Прогноз сильных землетрясений основан на анализе признаков неустойчивости, которые характерны для многих нелинейных динамических систем перед разрушением. Этот подход был успешно использован при разработке целого ряда алгоритмов (М8, СМ, ЯТР). Было обнаружено, что приближение сильного землетрясения сопровождается характерными изменениями потока предшествующих более слабых основных толчков, в частности:

• увеличивается интенсивность потока;

• повышается его неравномерность в пространстве и времени.

Основная гипотеза о процессе подготовки повторного сильного землетрясения формулируется следующим образом:

Аналогичные явления в потоке афтершоков первого сильного землетрясения предваряют возникновение повторного сильного события в пространственновременной окрестности первого землетрясения. Оно может быть либо сильным афтершоком, либо следующим основным толчком с большей магнитудой.

Кроме того, формулируется гипотеза о подобии прогностических явлений, т.е. предполагается, что после соответствующей нормировки они станут похожими для землетрясений разной силы и в различных регионах.

Методология.

Задача прогноза повторного сильного землетрясения является типичной задачей малых выборок. Число сильных землетрясений с достаточно хорошо зарегистрированными афтершоками в конкретном регионе обычно невелико, в лучшем случае оно достигает нескольких десятков. Это означает, что статистические методы здесь плохо применимы. В задачах малых выборок лучше всего зарекомендовали себя логические методы распознавания редких событий, которые уже неоднократно использовались в геофизике.

Предлагается следующий метод решения задачи прогноза повторного сильного землетрясения:

1. На основе гипотезы о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения ищутся предвестниковые явления в потоке афтершоков первого сильного землетрясения и предшествующей ему сейсмичности;

2. На основе гипотезы о подобии прогностических явлений производится нормировка, позволяющая сделать землетрясения различной силы сравнимыми

3. С помощью логических алгоритмов распознавания образов совместно анализируется несколько предвестников, каждый из которых в отдельности недостаточен для решения задачи.

Новые научные результаты и положения, выносимые на защиту.

1. Разработан метод прогноза повторного сильного землетрясения основанный на анализе начальной части афтершоковой последовательности первого сильного землетрясения и предшествующей ему сейсмичности. Время ожидания составляет от 40 дней до полутора лет после первого сильного землетрясения. Прогноз является локальным: область ожидания окрестность эпицентра первого события, размер области тревоги определяется магнитудой первого сильного землетрясения и составляет примерно три размера его очага. Магнитуда ожидаемого повторного землетрясения т > МЛ, где М - магнитуда первого сильного землетрясения. Разработанный метод полностью отвечает определению событийного прогноза землетрясений

2. Результаты пятнадцатилетнего экспериментального прогноза вперед в девяти сейсмоактивных регионах мира, а также многочисленные ретроспективные тесты и тесты на устойчивость метода к вариациям параметров алгоритма и качеству исходных данных свидетельствуют о высокой статистической значимости прогноза и эффективности метода, что подтверждает исходные гипотезы.

Научная новизна.

Разработанный автором метод впервые позволяет предсказывать повторные сильные землетрясения в формулировке, удовлетворяющей определению событийного прогноза землетрясений. Существующие методы давали возможность прогноза первых сильных землетрясений в серии, тогда как повторные сильные землетрясения выпадали из рассмотрения по формальным признакам.

Практическая значимость.

На основе алгоритма SSE в различных сейсмоопасных регионах мира к настоящему времени было сделано двадцать семь прогнозов вперед, двадцать три из них подтвердились. Статистическая значимость прогноза превышает 99%. Полученный результат позволяет использовать его для инициации различных превентивных мероприятий, направленных на сокращение экономического и социального ущерба от землетрясений.

Структура работы.

Помимо введения, диссертационная работа состоит из пяти глав, заключения и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Воробьева, Инесса Анатольевна

Заключение

В диссертационной работе излагаются результаты исследований автора по решению проблемы, представляющей как научный, так и практический интерес - разработке метода прогноза повторных сильных землетрясений. Задача рассматривается как один из аспектов более общей проблемы прогноза сильных землетрясений. Метод SSE основан на идентификации признаков неустойчивости, которые предваряют возникновение повторного сильного толчка в пространственно-временной окрестности первого сильного землетрясения. Прогноз по методу SSE удовлетворяет определению событийного прогноза [51]. Время ожидания повторного сильного землетрясения составляет полтора года (среднесрочный прогноз), линейный размер области тревоги зависит от магнитуды первого сильного землетрясения и составляет примерно 3 размера его очага.

В работе отражены все этапы разработки метода прогноза повторного сильного землетрясения:

• Формулировка гипотезы о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения.

• Выбор и обоснование метода решения поставленной задачи.

• Собственно дизайн алгоритма SSE.

• Три этапа теста алгоритма:

- тесты на устойчивость к численным параметрам и качеству исходных данных;

- ретроспективное испытание алгоритма на независимом материале;

- экспериментальный прогноз вперед в реальном времени.

Основная гипотеза о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения состоит в следующем:

Процесс подготовки повторного сильного землетрясения характеризуется признаками неустойчивости, аналогичными тем, что предваряют возникновение сильных землетрясений вообще. Они проявляются в потоке афтершоков первого сильного землетрясения и предшествующей ему сейсмичности и предваряют возникновение повторного сильного события в пространственно-временной окрестности первого землетрясения. Оно может быть либо сильным афтершоком, либо следующим основным толчком с большей магнитудой. Предполагается, что после соответствующей нормировки предвестниковые явления станут похожими для землетрясений разной силы и в различных регионах.

Предложенная методика решения была выбрана исходя из особенностей поставленной задачи. Прогноз повторного сильного землетрясения является типичной задачей малых выборок Это означает, что, статистические методы здесь плохо применимы. В задачах малых выборок лучше всего зарекомендовали себя логические методы распознавания, которые уже неоднократно использовались в геофизике.

Методика состоит в следующем:

На основе гипотезы о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения ищутся предвестниковые явления в потоке афтершоков первого сильного землетрясения и предшествующей ему сейсмичности.

На основе гипотезы о подобии прогностических явлений производится нормировка, позволяющая сделать землетрясения различной силы сравнимыми;

С помощью логических алгоритмов распознавания образов совместно анализируется несколько предвестников, каждый из которых в отдельности недостаточен для решения задачи.

Алгоритм SSE был разработан на материале обучения - сильных землетрясениях Калифорнии и Невады. Найденное решающее правило позволило правильно классифицировать 20 сильных землетрясений из 21.

Результаты многочисленных тестов на чувствительность алгоритма к вариации численных параметров и к неточностям в исходных данных демонстрируют его высокую устойчивость и применимость к данным оперативных каталогов для прогноза вперед в реальном времени.

В результате экспериментов по переносу методики на независимые данные был определен ряд регионов, где алгоритм SSE применим. Положительные результаты ретроспективного прогноза были достигнуты всюду, где имелись представительные исходные данные, кроме наиболее сейсмически активных зон. Всего было тестировано 92 сильных землетрясения в восьми регионах СНГ и Средиземноморья. Было допущено 6 ошибок: 2 пропуска цели и 4 ложные тревоги. Эффективность распознавания составила 0.63.

В течение 15 лет велся экспериментальный прогноз повторного сильного землетрясения по методике SSE в девяти регионах мира. Было тестировано 27 сильных землетрясений 7 из которых сопровождались повторными сильными толчками, 5 из них были предсказаны, имеется 2 пропуска цели. Всего было объявлено 7 тревог, 5 из них подтвердились, 2 были ложными.

Статистическая значимость достигнутого результата превышает 99%. Эффективность прогноза вперед е = 0.45.

Успешный прогноз вперед подтверждает правильность предположений о природе процесса подготовки повторного сильного землетрясения, положенных в основу разработки алгоритма SSE, а также адекватность формальной постановки задачи, выбора метода распознавания и описания исходных данных.

Достигнутый результат позволяет считать задачу прогноза повторного сильного землетрясения в целом решенной ряда регионов мира с умеренным уровнем сейсмической активности .

Перспективы развития метода прогноза повторного сильного землетрясения, по мнению автора, состоят в следующем:

1. Анализ применимости существующей версии алгоритма в новых регионах по мере поступления представительных данных.

2. Разработка версии алгоритма с пониженными требованиями к представительности исходных данных, что позволит применять методику в более широком круге регионов.

3. Уточнение времени возникновения повторного сильного землетрясения.

Основной нерешенной проблемой остается неприменимость алгоритма SSE в наиболее сейсмически активных зонах, (в частности, в зонах субдукции Тихого и Индийского океанов). Возможным путем решения этой проблемы является пересмотр определения повторного сильного землетрясения в условиях значительно более высокой сейсмической активности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Воробьева, Инесса Анатольевна, 2005 год

1. Аллен К., Кейлис-Борок В. И. Кузнецов И. В. Ротвайн И. М. Долгосрочный прогноз и самоподобие сейсмических предвестников //Достижения и проблемы современной геофизики. М. :Наука, 1984. С.152 -165.

2. Ботвина J1. Р., Шебалин П. Н., Опарина И. Б. Механизм временных вариации сейсмичности и акустической эмиссии перед макроразрушением //Докл. РАН, 2001, Т. 37., №4. с. 480-484.

3. Бхатия С., Воробьева И.А., Гаур В.К., Левшина Т.А., Субеди Л., Чалам С. Диагностика периодов повышенной вероятности сильных землетрясений Гималайского сейсмического пояса с помощью алгоритма КН. Вычислительная Сейсмология 23, М.: Наука 1990, с58-68

4. Бонгард М.М. Проблема узнавания. М.: Наука (1967)

5. Воробьева И.А. Опыт мониторинга повторных сильных толчков. В кн. Математическое моделирование сейсмотектонических процессов в литосфере, ориентированное на проблему прогноза землетрясений (ред. В.И.Кейлис-Борок). вып. 1 Москва. 1993, с61-68.

6. Воробьева И.А., Дьюи Д., Ротвайн И.М., Хаттен К. Опыт мониторинга долгосрочного предвестника сильных землетрясений типа взрыва афтершоков. Вычислительная сейсмология 21. М.:Наука 1988, с18-25

7. Воробьева И.А., Левшина Т.А., Прогноз повторного сильного землетрясения по последовательности афтершоков. Вычислительная Сейсмология 25,1. М.:Наука 1992, с28-46

8. Воробьева И.А., Новикова О.В., Энеску Д., Радулиан М., Кузнецов И.В., Панца Д. Среднесрочный прогноз сильных землетрясений в регионе Вранча: анализ новых данных. Вычислительная Сейсмология 28, М.:Наука 1996 С83-100.

9. Гвишиани А.Д., Кособоков В.Г. К обоснованию результатов прогноза мест сильных землетрясений, полученных методами распознавания. Изв. АН СССР. Физика Земли. 26 1981 с 21-36.

10. Гельфанд И. М., Губерман Ш. А., Извекова М. Л., Кейлис-Борок В. И., Ранцман Е. Я. О критериях высокой сейсмичности //Доклады АН СССР. 1972. Т. 202. С. 1317-1320.

11. Завьялов А. Д. Анализ результатов тестирования прогностического алгоритма КОЗ с 1985 по 2000 гг. в различных сейсмоактивных районах //Физика Земли. 2002. Т., 4. С. 1 -30.

12. Завьялов А. Д. Карта ожидаемых землетрясений Греции в 1996-2002гг. •.прогноз и реализация //Физика Земли. 2003. Т. 1 С. 3 -8.

13. Завьялов А. Д., Славина JI. Б., Васильев В. Ю., Мячкин В. В. Методика расчета карт ожидаемых землетрясений по комплексу прогностических признаков. 1995. М. :ОИФЗ РАН. 40 с.

14. Журков С. Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел //Вестн. АН СССР. 1968. Вып. 3. С. 46 -52.

15. Журков С. Н., Куксенко В. С., Петров В. А. О прогнозировании разрушения горных пород //Изв. АН СССР. Физика Земли. 1977. №6.С. IIIS.

16. Кейлис-Борок В. И., Кособоков В. Г. Периоды повышенной вероятности возникновения сильнейших землетрясений мира //Математические методы в сейсмологии и геодинамике. 1986. М. :Наука. С. 48 -58. (Вычислительная сейсмология, Выпуск 19).

17. Кейлис-Борок В. И., Ротвайн И. М., Сидоренко Т. В. Усиление афтершоковой последовательности как предвестника сильных землетрясений //Докл. АН СССР. 1978. Т. 242(3). С. 567-569.

18. Кондорская Н.В.(ред) Землетрясения в СССР М.: Наука 1962-1990.

19. Кондорская Н.В. Шебалин Н.В. (ред) Новый каталог сильных землетрясений в СССР с древнейших времен до 1975г. М.: Наука 1977

20. Куксенко В. С., Пикулин А. В., Негматуллаев С. X., Мирзоев К. М. Долгосрочный прогноз землетрясений по кинетике накопления разрывов (район Нурекского водохранилища)//Прогноз землетрясений. Душанбе:Дониш, 1984. №5. С. 138 -148.

21. Моги К. Предсказание землетрясений. М. :Наука. 382 с.

22. Молчан Г. М. Модели оптимизации прогноза землетрясений //Докл.АН СССР. 1991. Т. 317, №1. С. 77 -81.

23. Молчан Г. М. Оптимальные стратегии в прогнозе землетрясений //Современные методы интерпретации сейсмологических данных. (Вычисл. сейсмология. Вып. 24). М. :Наука, 1991. С. 3 -19.

24. Прозоров А.Г. О понижении вероятности сильных толчков в некоторой пространственно-временной окрестности сильных землетрясений мира// Вычислительная Сейсмологи 11. М. Наука 1978 с35-47

25. М. А. Садовский (Ред. )Долгосрочный прогноз землетрясений: Методические рекомендации. //М. :ИФЗ АН СССР, 1986. 127 с.

26. Садовский М. А., Болховитинов J1. Г., Писаренко В. Ф. О свойстве дискретности горных пород //Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. №12. С. 3 -18.

27. Садовский М. А., Голубева Т. В., Писаренко В. Ф., Шнирман М. Г. Характерные размеры горной породы и иерархические свойства сейсмичности. Известия АН СССР. Физика Земли. 1984. Т. 20. С. 87 -96.

28. Смирнов В. Б., Завьялов А. Д. Концентрационный критерий разрушения с учетом фрактального распределения разрывов Структура акустического режима в образцах горных пород и сейсмический процесс //Вулканология и сейсмология. 1996. №4. С. 75-80.

29. Соболев Г. А. Изучение образования и предвестников разрыва сдвигового типа в лабораторных условиях //Физические процессы в очагах землетрясений. М. :Наука. 1980. С. 86 -99.

30. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. М. :Наука. 1993. 313 с.

31. Соболев Г. А., Завьялов А. Д. О концентрационном критерии сейсмогенных разрывов //Докл. АН СССР. 1980. Т. 252 №1. С. 69-71.

32. Соболев Г. А., Челидзе Т. JL, Завьялов А. Д. и др. Карты ожидаемых землетрясений основанные на комплексе сейсмологических признаков //Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. №11. С. 45-56.

33. Соболев Г. А., Пономарев А. В. Физика землетрясений и предвестники. М.:Наука. 2003. 270 с.

34. Соболев Г. А., Тюпкин Ю. С. Аномалии в режиме слабой сейсмичности перед сильными землетрясениями Камчатки //Вулканология и сейсмология. 1996. №4. С. 64 -74.

35. Соболев Г. А., Тюпкин Ю. С. Стадии подготовки, сейсмические предвестники и прогноз землетрясений Камчатки //Вулканология и сейсмология. 1998. №6. С. 17-26.

36. Соболев Г. А., Тюпкин Ю. С. Анализ процесса выделения энергии при формировании магистрального разрыва в лабораторных исследованиях по разрушению горных пород и перед сильными землетрясениями //Физика Земли. 2000. №2. С. 44 -55.

37. Тюпкин Ю. С. Усиление интенсивности афтершоковых последовательностей перед сильными землетрясениями //Вулканология и сейсмология. 2002. №5. С. 38 -48.

38. Федотов С. А. О закономерностях распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и в северо-восточной Японии //Труды Инст. физ. Земли Акад. наук СССР. 1965. Т. 203(36). С. 66-94.

39. Федотов С. А. О сейсмическом цикле, возможности количественного районирования и долгосрочном сейсмическом прогнозе //Сейсмическое районирование СССР. М. :Наука, 1968. С. 121-150.

40. Федотов С. А. О сейсмичности области очага катастрофического Итурупского землетрясения 6. 11. 1958 г. и сейсмическом прогнозе //Изв. АН СССР. Физика Земли. 1969. №1. С. 3-12.

41. Хохлов А. В., Кособоков В. Г. Сейсмический поток и сильные земле трясения северо-запада Тихоокеанского кольца //Геодинамика и прогноз землетрясений. М. :Наука, 1994. Р. 3 -8 (Вычислительная сейсмология, Выпуск 26).

42. Хохлов А. В., Кособоков В. Г., Кейлис-Борок В. И. Сейсмический поток и сильные землетрясения северо-запада Тихоокеанского сейсмического пояса //Доклады РАН. 1992. Т. 325. №1. С. 60 -63.

43. Шрейдер С.Ю. Определение сейсмических затиший в терминах временных интервалов между событиями.// Вычислительная сейсмология 23. М,: Наука 1990 с37-57

44. Allen С. R. Responsibilities in earthquake prediction //Bull. Seismol. Soc. Am. 1976. V. 66. P. 2069-2074.

45. Arieh,E., I.Rotwain, J.Steinberg, I.Vorobieva, and F.Abramovici, Diagnosis of time of increased probability of strong earthquakes in the Jordan-Dead Sea rift zone. Tectonophysics, 1992, 202, 2-4: 351-359.

46. Arieh,E., I.Rotwain, J.Steinberg, I.Vorobieva, and F.Abramovici, Intermediate term probabilistic earthquake prediction in the Jordan-Dead Sea rift zone. In XX General Assembly. IUGG. Vienna, 11-24 August 1991. IASPEI. Program and Abstracts: 284.

47. Bak P., Tang C. Earthquakes as a self-organized critical phenomenon //J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 15635 -15637.

48. Barriere В., Turcotte D. L. Seismicity and self-organized criticality //Phys. Rev. E. 1994. V. 49(2). P.l 151 -1160.

49. Bath M. Lateral Inhomogeneities of the upper mantle// Tectonophysics. 1965, V2, p483-514

50. Bowman D. D., Ouillon G., Sammis G. G., Sornette A., Sornette D. An observational test of the critical earthquake concept //J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 24359-24372.

51. Bruce A., Wallace D. Critical point phenomena:Universal physics at large lenght scales //in The New Physics edited by P. Davis. 1989. Cambridge Univ. Press, New York. P. 236-267.

52. Bufe C. G., Varnes D. J. Predictive modeling of the seismic cycle of the greater San Francisco Bay region //J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 9871 -9883.

53. Caputo M., Console R., Gabrielov A. M., Keilis-Borok V. I., Sidorenko T. V. Long-term premonitory seismicity patterns in Italy //Geophys. J. R. Astr. Soc. 1983. V. 75. P. 71 -75.

54. Costa G., Stanishnikova I. O., Panza G. F, Rotwain I. M. Seismotectonic models and CN algorithm:the case of Italy //Pure and Appl. Geophys. 1996. V. 147, l.P. 1 -12.

55. Dietrich J. H. Preseismic fault slip and earthquake prediction //J. Geophys. Res. B. 1978. V. 83. No. 8. P. 3940 -3948.

56. Dracatos G. and Latoussakis J. Some features of aftershocks patterns in Greece/ // Geophys. J. Int. 1996, v 126 pl23-134

57. Fedotov S. A., Sobolev G. A., Boldyrev S. A. et al. Long-and short-term earthquake prediction in Kamchatka //Tectonophysics. 1977. V. 37. P. 305 -321.

58. Gabrielov A., Keilis-Borok V., Zaliapin I., Newman W. I. Critical transitions in colliding cascades //Phys. Rev. 2000. V. 62. P. 237 -249.

59. Gabrielov A., Newman W. I., Turcotte D. L. An exactly soluble hierarchical clustering model:inverse cascades, self-similarity, and scaling. Phys. Rev. E. 1999. V. 60. P. 5293 -5300.

60. Geller R. J., Jackson D. D., Kagan Y. Y., Mulargia F. Earthquakes cannot be predicted //Science. 1997. V. 275, P. 1616 -1619.

61. Gorshkov A., Kossobokov V., Soloviev A. Recognition of earthquake -prone areas //in Nonlinear Dynamics of the Lithosphere and Earthquake Prediction, edited by V. I. Keilis-Borok and A. A. Soloviev. 2003. Springer-Verlag, BerlinHeidelberg. P. 239-311.

62. Gardner J.K., Knopoff L. Is the sequence of earthquakes in Southern California , with aftershock removed, Poissonian. Bull Seism Soc. of America, v64, 1974, ppl363-1367.

63. Earthquake catalogue of Israel seismic network, 1907 -2004. Geophysical Institute of Israel, Ho Ion, Israel, 2004.

64. Haberman R.E., Creamer F.H. Prediction of large aftershocks on the basis of quiescence// The 7th US Japan seminar on earthquake prediction. 1990 VI, p93-96

65. Healy J. H., Kossobokov V. G., and Dewey J. W. Atesttoevaluatethe earthquake prediction algorithm, M8. U. S. Geol. Surv. Open-File Report 92 —401, 23 p. with 6 Appendices, 1992.

66. Helmstetter A. and Sornette D. Sub-critical and supercritical regimes in epidemic models of earthquake aftershocks //J. Geophys. Res. 2002. V. 107, No. BIO, 2237, doi:10. 1029/2001JB001580.

67. Helmstetter A., Sornette D. and Grasso J. -R. Mainshocks are aftershocks of conditional foreshocks:how do foreshock statistical properties emerge from aftershock laws, J. Geophys. Res. 2003. V. 108 (B10), 2046, doi:10. 1029/2002JB001991.

68. ING, Seismological Reports 1981-1990(ING, Rome/ 1982-1991)

69. Jackson D., Kagan Y. Testable earthquake forecasts for 1999 //Seism. Res. Lett. 1999. V. 70(4). P. 393 -403.

70. Kadano. L. P. Statistical Physics:Statics, Dynamics, and Renormalization. World Scienti. c Publishing, Singapore. 2000.

71. Karnik V (1969) Seismicity of the European area, Prague, Part I. Reidel Publ Co, Dordrecht

72. Karnik V (1971) Seismicity of the European area, Prague, Part II. Reidel Publ Co, Dordrecht

73. Kossobokov V. G., Healy J. H., Dewey J. W. Testing an earthquake prediction algorithm //Pure Appl. Geophys. 1997. V. 149. P. 219-232.

74. Kagan, Y., Jackson D. Probabilistic forecasting of earthquakes // Geophys. J. Int. 2000. V. 143. P. 438 -453.

75. Kanamori H. Earthquake prediction:an overview //in IntemationalHandbook of Earthquake and Engineering Seismology. 2003. Intl. Assoc. Seismol. and Phys. Earth's Interior, Committee on Education. Volume B. P. 1205 -1216.

76. Keilis-Borok V. I., Knopoff. L., Rotwain I. M. Bursts of aftershocks, long-term precursors of strong earthquakes //Nature. 1980. V. 283. P. 259 -263.

77. Keilis-Borok V. I., Knopoff. L., Rotwain I. M., Allen C. R. Intermediateterm prediction of occurrence times of strong earthquakes //Nature. 1988. V. 335. P. 690 -694.

78. Keilis-Borok V. I., Kossobokov V. G. Premonitory activation of earthquake. ow:algorithm M8 //Phys. Earth Planet. Inter. 1990. V. 61. P. 73 -83.

79. Keilis-Borok V. I. and Malinovskaya L. N. One regularity in the occurrence of strong earthquakes //J. Geophys. Res. 1964. V. 69. P. 3019 -3024.

80. Keilis-Borok V. I., Rotwain I. M. Diagnosis of Time of Increased Probability of Strong Earthquakes in Di. erent Regions of the World: Algorithm CN //Phys. Earth Planet. Inter. 1990. V. 61. P. 57 -72.

81. Keilis-Borok V. I., Shebalin, P. N., and Zaliapin, I. V. Premonitory patterns of seismicity months before a large earthquake:Five case histories in Southern California//Proc. Natl. Ac. Sci. 2002. V. 99. P. 16562 -16567.

82. Keilis-Borok V. I., Shebalin P. N. Experiment in advance short-termprediction, Issue 1, May 12, 2004. 4 p.

83. Keilis-Borok V. I., Shebalin P. N., Uyeda S. Experiment in advance short-term prediction, Issue2, June 1, 2004. 5 p.

84. Kelleher J. A., Sykes L. R., Oliver J. Possible criteria for predicting earthquake locations and their applications to major plate boundaries of the Pacific and Caribbean //J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 2547 -2585.

85. Kossobokov V. G. An independent evaluation of the West Pacifc short-term earthquake forecast //IUGG2003, June 30 -July 11, 2003, Sapporo, Japan. Abstracts. 2003. P. A184.

86. Kelleher J. A., Sykes L. R., Oliver J. Possible criteria for predicting earthquake locations and their applications to major plate boundaries of the Pacific and Caribbean //J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 2547 -2585.

87. Kossobokov V. G. An independent evaluation of the West Paci. c short-term earthquake forecast //IUGG2003, June 30 -July 11, 2003, Sapporo, Japan. Abstracts. 2003. P. A184.

88. Kossobokov V. G., Lee W. H. K., Ogata Y., Shebalin P. N., Utsu T. Algorithms for Earthquake Statistics and Prediction. IASPEI Software Library. 1997. V. 6. 221 p.

89. Kossobokov V. G., Keilis-Borok V. I., Smith S. W. Localization of intermediate-term earthquake prediction //J. Geophys. Res. 1990. V. 95, B12. P. 19763 -19772.

90. Kossobokov,V., I.Rotwain, O.Novikova, I.Vorobieva, and L.Romashkova, Quantitative testing woldwide several earthquake prediction algorithms. In IUGG99, Birmingham, Abstracts, Week A, Monday 19 July to Saturday 24 July: A.138.

91. Kossobokov, V., Shebalin P. Earthquake prediction //in Nonlinear Dynamics of the Lithosphere and Earthquake Prediction, edited by V. I. Keilis-Borok and A. A. Soloviev. 2003. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg. P. 141 -207.

92. Levshina,T., and I.Vorobieva, Application of algorithm for prediction of a strong repeated earthquake to the Joshua Tree and the Landers earthquakes' aftershock sequence. In AGU 1992 Fall Meeting, December 7-11, 1992, San

93. Francisco, California, American Geophysical Union: 382 (EOS, Transactions, AGU, 1992, 73, 43 / Supplement).

94. Lockner D. A., Byerlee J. D., Kuksenko V. et al. Observations of Quasistatic Fault Growth from Acoustic Emissions //Fault Mechanicks Transport Properties Rocks. /Ed. B. Evans, T. -F. Wong, Academic Press. London. 1992. P. 3-31.

95. Matsu'ura R.S. Precursory Quiescence and recovery of aftershock activities before some large aftershocks. Bull. Earth. Res. Inst. University of Tokyo. 1986. V61, pl-65

96. McCann W., Nishenko S., Sykes L., Krause J. Seismic gaps and plate tectonics:Seismic potential for major plate boundaries //Pure Appl. Geophys. 1979. V. 117. P. 1082-1147.

97. Meredith P. G., Main I. G., Jones C. Temporal variations in seismicity during quasi-static and dynamic rock failure //Tectonophysics. 1990. V. 175. P. 249-268.

98. Mezcua J., J.M. Martinez Solares (1983). Sismicidad del Area Iberomogrebi. Instituto Geográfico Nacional, Pub.203, 301 pp.

99. Milne J. Seismic science in Japan //Trans. Seism. Soc. Japan. 1880. V. 1, part l.P. 3-34.

100. Milne J., 1882. Seismology in Japan //Nature. 1882. V. 26. P. 627 -631.

101. Mogi K. Sequential occurrences of recent great earthquakes //J. Phys. Earth. 1968. V. 16. P. 30-36.

102. Mogi K. Some features of recent seismic activity in and near Japan:2. Activity before and after great earthquakes //Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo Univ. 1969. V. 47. P. 395 —417.

103. Molchan G. Earthquake prediction strategies:a theoretical analysis //in Nonlinear Dynamics of the Lithosphere and Earthquake Prediction, edited by V. I. Keilis-Borok and A. A. Soloviev. 2003. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg. P. 209 -237.

104. Molchan G. M. Earthquake Prediction as Decision-making Problem //PAGEOPH. 1997. V. 149. P. 233 -247.

105. Molchan G. M., Dmitrieva O. E., Rotwain I. M., Dewey J. Statistical analysis of the results of earthquake prediction, based on bursts of aftershocks //Phys. Earth Planet. Int. 1990. V. 61. P. 128-139.

106. Molchan G. M., Kagan Y. Y. Earthquake Prediction and its Optimization //J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 4823 -4838.

107. Molchan G. M., Kronrod T. L., Nekrasova A. K. Immediate foreshocks: time variation of the b-value, Phys. Earth. Plan. Inter. 1999. V. 111. P. 229 -240.

108. Nature Debates, 1999. http ://www. nature, com/nature/debates/earth -quake/equake frameset, html

109. Nishenko S. P. Circum-Paci. c seismic potential 1989-1999 //PAGEOPH. 1991. V. 135. P. 169-259.

110. Nishenko S. P., McCann W. R. Seismic potential for the world's major plate boundaries //Earthquake Prediction, edited by D. W. Simpson and P. G. Richards. 1981. Maurice Ewing series 4, Am. Geophys. Union. P. 20-28.

111. Northern California Hypocenters data file. Bercley, California

112. Novikova,0., I.Vorobieva, D.Enescu, M.Radulian, I.Kuznetzov, and G.F.Panza, Prediction of strong earthquakes in Vrancea, Romania, using the CN algorithm. PAGEOPH, 1996, 147: 99-118.

113. Omori F. On after-shocks of earthquakes //J. Coll. Sci., Imp. Univ. Tokyo. 1894. V. 7. P. 111-200.

114. Ogata Y. Statistical models for earthquake occurrences and residual analysis for point processes //J. Am. Statist. Assoc. 1988. V. 83(401), P. 9 -26.

115. PFG, Catalogodei terremoti Italiani dall'anno 1000 al 1980 (ed/ Postpischl D. Bologna (CNR-P.F. Geodinamica, 1985)

116. Preliminary Determination of Epicenters (PDE):PDE monthly —FTP at the address http://ghtftp. cr. usgs. gov/pde;PDE weekly and QED -FTP at http://ghtftp. cr. usgs. gov/weekly

117. Peresan A., Costa G., Panza G. F. A proposal of regionalization for the application of the CN earthquake prediction algorithm to the Italian territory //Annali di Geo. sica. 1999. V. 42. P. 281 -306.

118. Reasenberg P.A., Jones L.M. Earthquake hazard after a main shock in California// Sciense 1989, v. 243. PI 173-1176

119. Reid H. F. 1910, The Mechanics of the Earthquake, The California earthquake of April 18, 1906 //Report of the State Earthquake Investigation Commission. 1910. V. II). Carnegie Institution of Washington. Publication No. 87. 192 p.

120. Richter C. F. Discussion of paper by V. I. Keylis-Borok and L. N. Malinovskaya, "One regularity in the occurrence of strong earthquakes " //J. Geophys. Res. 1964. V. 69. P. 3025.

121. Rikitake T. Earthquake premonitory phenomena:database for earthquake prediction. Tokyo University Press. Tokyo: 1986. 232 p.

122. Reches Z., Lockner D. Nucleation and growth of faults in brittle rocks //J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P. 18159-18173.

123. Rotwain I., Keilis-Borok V., Botvina L. Premonitory transformation of steel fracturing and seismicity //Phys. Earth Planet. Inter. 1997. V. 101. P. 61 -71.

124. Rotwain I. M., Novikova O. V. Performance of the earthquake prediction algorithm CN in 22 regions of the world //Phys. Earth. Planet. Inter. 1999. V. 111. P. 207-213.

125. Rotwain,!, I.Vorobieva, V.Keilis-Borok, O.Novikova, and Z.Liu, Premonitory seismicity patterns preceeding the Hector Mine earthquake. In AGU 1999 Fall Meeting Programme: 19.

126. Scholz C. H. Experimental study of fracturing process in brittle rocks //J. Geophys. Res. 1968. V. 73. No. 4. P. 1447 -1454.

127. Southern California Seismic Network earthquake catalog. Produced by California Institute of Technology (Caltech)and hosted by Southern California Earthquake Data Center (SCEDC)at URL http://www. scecdc. scec. org/ftp/catalogs/scsn

128. Shebalin P., Girardin N., Rotwain I., Keilis-Borok V. I., Dubois J., 1996. Local overturn of active and non-active seismic zones as a precursor of large earthquakes in Lesser Antillean arc. Phys. Earth Planet. Int. 1996. V. 97. P. 163 -175.

129. Shebalin P. N., Keilis-Borok V. I. Phenomenon of local "seismic reversal "before strong earthquakes //Phys. Earth Planet. Int. 1999. V. 111. P. 215 -227.

130. Shebalin P., Soloviev A., Le Mou. el J. -L. Scaling organization in the dynamics of blocks-and-faults systems //Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2002. V. 131. P. 141-153.

131. Shebalin P., Zaliapin I., Keilis-Borok V. I. Premonitory rise of the earthquakes 'correlation range:Lesser Antilles //Phys. Earth Planet. Int. 2000. V. 122. P.

132. Sobolev G. A., Chelidze T. L„ Zavyalov A. D., Slavina L. B., Nikoladze V. E. The maps of expected earthquakes based on a combination of parameters //Tectonophysics. 1991. V. 193. P. 255 -265.

133. Sornette D., Helmstetter A. Occurrence of nitetime-singularity in epidemic models of rupture, earthquakes and starquakes //Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89.

134. Southern California Hypocenters data file CIT-USGS

135. Tsuboi C. Earthquake energy, Earthquake volume, aftershock area and strength of the Earth's crust// J. Phys. Earth. 1956. V4, p63-69.

136. Turcotte D. L. Fractals and Chaos in Geology and Geophysics, 2nd edn. Cambridge University Press, 1997. 412 p.

137. Uyeda S., Park S. (editors)Proceedings of the International Symposium on The Recent Aspects of Electromagnetic Variations Related with Earthquakes, 20 and 21 December 1999 //J. of Geodynamics (special issue). 2002. V. 33. P. 4 -5.

138. Vere-Jones D. A note on the statistical interpretation of Bath's low// Buul. Seism/.Soc Amer. 1969/ v59, pl535-1541

139. Vorobieva,I.A. Prediction of a Next Large Earthquake. Fourth Workshop on Non-Linear Dynamics and Earthquake Prediction, 6-24 October 1997, Trieste: ICTP, H4.SMR/1011-29,16 pp.

140. VorobievaJ.A., Prediction of a next large earthquake. In XXVI General Assembly of the European Seismological Commission (ESC), Abstracts, Dan Panorama Hotel, Tel Aviv, Israel, August 23-28, 1998: 42.

141. Vorobieva,I.A., Prediction of a next large earthquake: Dead Sea rift region. In XXVI General Assembly of the European Seismological Commission (ESC), Abstracts, Dan Panorama Hotel, Tel Aviv, Israel, August 23-28, 1998: 85.

142. Vorobieva,I.A. Prediction of a subsequent large earthquake. Phys. Earth and Planet. Inter., 1999, 111, 3-4: 197-206.

143. VorobievaJ.A. Prediction of a Subsequent Large Earthquake. Fifth Workshop on Non-Linear Dynamics and Earthquake Prediction, 4-22 October 1999, Trieste: ICTP, H4.SMR/1150-30, 20 pp.

144. VorobievaJ.A., Prediction of a Subsequent Large Earthquake. Sixth Workshop on Non-Linear Dynamics and Earthquake Prediction, 15-27 October 2001, Trieste: ICTP, H4.SMR/1330-26, 21 pp.

145. VorobievaJ.A., Algorithm for Prediction of the Subsequent Large Earthquake. Seventh Workshop on Non-Linear Dynamics and Earthquake Prediction, 29 September -11 October 2003, Trieste: ICTP, H4.SMR/1330-26, 21 pp.

146. VorobievaJ.A., and T.A.Levshina, Prediction of the Second Strong Earthquake by Analysis of the Aftershocks Sequence. Workshop on Non-Linear Dynamics and Earthquake Prediction, 25 November 13 December 1991, Trieste: ICTP-ICS, H4.SMR/583-9, 14 pp.

147. VorobievaJ.A., and T.A.Levshina, Prediction of a second large earthquake based on aftershock sequence. In D.K.Chowdhury (ed.), Computational Seismology and Geodynamics / Am. Geophys. Un., 2, Washington, D.C.: The Union, 1994: 27-36.

148. VorobievaJ.A., and G.F.Panza, Prediction of the occurrence of related strong earthquakes in Italy. PAGEOPH, 1993, 141,1: 25-41.

149. Wyss M. (editor)Evaluation of Proposed Earthquake Precursors. AGU, Washington, D. C. 1991. 94 p.

150. Wyss M. Second round of evaluation of proposed earthquake precursors //Pure appl. Geophys. 1997. V. 149. P. 3 -16.

151. Wyss M. Cannot earthquakes be predicted?//Science. 1997. V. 278. P. 487 -488.

152. World hypocenters data file 1900-2004 (NEIC.USGS.GOV)

153. Zaliapin I., Keilis-Borok V. I., Axen G. Premonitory spreading of seismicity over the faults 'network in southern Califomia:Precursor Accord //J. Geophys. Res. 2002. V. 107(B10). P. 2221 -2232.

154. Zoller G., Hainzl S., Kurths J. Observation of growing correlation length as an indicator for critical point behavior prior to large earthquakes //J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 2167-2176.