震级不确定性对地震发生率估计、预报及可预测性实验的影响

地震可预测性研究合作实验室 (CSEP) 旨在前瞻性检验随时间变化的地震概率预报与观测结果的一致性。为了参与竞争，随时间变化的地震活动性模型需基于地震目录数据进行校准。但目录包含大量的观测不确定性。我们研究了震级不确定性对丛集模型中的发生率估计、其预报以及 CSEP 一致性检验评估的影响。首先，我们量化了震级不确定性。我们发现震级不确定性比高斯分布具有更重的尾部，例如双侧指数分布，其尺度参数 nu_c=0.1 - 0.3。其次，我们研究了此类噪声对捕捉流行短期模型主要要素的简单丛集模型预报的影响。我们证明了含噪预报与精确预报的偏差在尾部服从幂律分布，指数为 alpha=1/(a*nu_c)，其中 a 是余震生产率定律的指数。我们进一步证明了波动的典型尺度仍然敏感地依赖于特定目录。第三，我们研究了 CSEP 一致性检验如何评估含噪预报。对于给定的置信限，含噪预报被拒绝的频率高于预期。一致性检验的泊松假设不适用于短期预报评估。为了捕捉每个模型的特异性以及任何传播的不确定性，预报需要指定地震发生率的整个似然分布。