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研究摘要

在获得相对较低的警报错误发现率（false discovery rate, FDR）和较低的地震假阴性率（false negative rate, FNR）后，以前的一些长期统计研究得出结论，卫星记录的电离层扰动在统计上与地震有关。然而，将扰动与地震相关联的过大的时空窗口也会导致低FDR和FNR。在这项研究中，一个新的分数——非随机成功警报的数量——被用来定量描述由震区电磁发射探测（Detection of Electro-Magnetic Emissions Transmitted from Earthquake Regions, DEMETER）卫星记录的电子密度扰动（electron density perturbations, EDPs）对M≥4.8的全球地震的敏感性。结果表明，EDPs与全球中强地震有显著的相关性，去除与地震无关的EDPs的最佳参数和将地震与EDPs关联起来的最佳时空窗口在空间上是可变的。此外，我们的研究结果表明，EDPs的强度对区分不同震级的地震相关扰动和与地震无关的扰动贡献不大，而Kp指数对于提高我们模型的信噪比是有效的，其中信噪比是指与地震相关/不相关的EDPs。最后，利用EDPs与地震的最优时空窗口，构建了几种地震预测模型，并定量评价了它们的预测能力。我们发现，这些基于EPDs的地震预测优于空间变量泊松模型，显示了基于卫星对地观测技术预测地震的巨大潜力。然而，这些模型预测地震的时空精度并不令人满意，因为警报的时空体积很大。