加州与兴都库什地区的断层相互作用

我们利用扩散熵分析（DEA）研究加州和兴都库什地区的地震波动，该方法是为检测复杂动力系统生成的时间序列中关键事件的作用而设计的。两个连续关键事件之间的时间距离由幂指数 $\mu$ 接近 $\mu = 2$ 的逆幂律分布密度描述，对应于理想的 $1/f$ 噪声。DEA 在最近被用于研究神经生理过程，在健康状态下这些过程产生 $1/f$ 噪声且 $\mu$ 接近 $2$。在本文中，我们发现加州和兴都库什广阔区域（意味着许多断层的作用）的地震波动 $\mu \approx 2.1$，而在仅涉及一个断层或极少断层作用的区域中 $\mu \approx 2.4$。这一观察使我们猜想地震临界性源于许多断层的相互作用。为支持该猜想，我们采用了 Brown 和 Tosatti 提出的断层动力学模型，并将其扩展以描述许多断层之间的相互作用。将 DEA 应用于该动力学模型生成的替代序列，得到单个断层 $\mu = 2.1$，多个相互作用断层 $\mu = 2,4$，与真实地震波动的观察结果吻合良好。该结果支持我们的猜想，并暗示了在神经生理和社会学过程中的有趣应用。