地震無週期!!大家別被騙啦!!! - 地球科學討論

※ 引述《starbow (劍舞紛飛)》之銘言：

: 地震是SOC行為是近來才有的研究成果 也是目前的主要物理看法
: SOC(self-organized-criticality)是一種神奇的現象
: 他符合power law 即某物理量的對數值 正比負的於發生頻率的對數值
: 即log(A)=-c*log(B) 神奇的是 很多現象包括社會現象喔 都會符合
: 例如 地震 沙堆遊戲 森林大火 股市 生態 物種滅絕 戰爭爆發等
: 他的特徵是 無典型規模 以地震來說 就是沒有哪種規模的地震是特別的
: 大地震 小地震都不過是一樣的事 並無差異喔！！ 更神奇的是
: 在做這些模擬時 即使忽略掉一些物理上的事實 也就是 過於簡化模型
: 所得的結果竟是異常的逼真 和真實情況沒兩樣
: 目前只知道大自然會這樣 並不知其原因
: p.s.我沒說所有東西都是 soc的power law分佈喔
: 自然界還有很多東西是高斯常態分佈 不管是科學還是社會的
: p.s.2 hsufrank所說的Miyamura公式其實正是soc阿 因為規模是取了對數值

說到self-organization跟地震的關係，我第一次是在看How nature works
-the science of self-organized criticality (by Per Bak)裡看到的，
這方面的科學跟一般從古典物理學所建構的角度不太一樣，有人通稱為非線性
動力學(nonlinear dynamics)，除了自組織現象之外，臨界現象(critical
phenomenon)、遠離平衡下熱力學(thermodynamics far from equilibrium)、
複雜科學(complexity)、時間序列(time series)以及較為人熟知的碎形(fractal)
及混沌(chaos)都涵蓋於這新興的領域。我個人收集了很多相關的文章。

就我所知在地球科學中，有不少議題與這些領域息息相關，可是在一般課程
裡可能較少被提及，地貌上的碎形維度分析算是最常聽到的例子，除此之外，
水文學中研究波浪行為的紛紜學(湯麟武著)、成礦規律研究(大陸科學院院士
於崇文)、地磁場演化模擬(Jon D.Pelletier)、地質災害(地震、火山、山崩)、
岩石組織及結晶動力學(G.J.Taylor)、地球化學動力學(P. Ortoleva,Earth
Science Reviews, 1990, 29(1-4))、斷層破裂及變形過程。

地震是否具有週期，也許類比於火山活動是否具有週期活動就較容易理解，
兩者都是複雜系統在臨界下的行為，複雜系統內任一初始條件不同，系統的行為
就無法預測，既然系統的行為都無法預測，所謂的週期活動當然就不成立。
但週期行為其實跟所取的時間尺度很有關係，以太陽黑子的週期為例，從數百
年的尺度來看，11年的週期會變的非常明顯，但若是只取某一段50年的變化，
可能就不一定與11年一致，因為系統是在演化的，取平均而得到的週期無法符合
現在或未來系統的行為，不過時間序列下還是有可以預測的可能性。

在下正好對這方面有一點興趣，一些見解還請大家指教。

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