美国黄石公园。 图片来源：Shutterstock

本报讯 热门旅游景区美国黄石国家公园是该国首个国家公园，其地下深处至今仍涌动着地球上地震最频繁的火山活动网络。在7月18日发表于《科学进展》的一项研究中，科学家利用人工智能（AI）重新分析了黄石破火山口15年来的地震历史数据，发现实际的地震次数约为此前记录的10倍。

与向外爆破形成的火山口不同，破火山口是火山喷发后形成的大型洼地或凹陷，其下方岩浆库排空导致了上方地表塌陷。在黄石，有一个横跨怀俄明州、爱达荷州和蒙大拿州的破火山口。借助更好的数据收集和系统分析，其地震历史记录现在更新为从2008年到2022年的86276次地震。这项研究显著加深了人们对火山和地震系统的认知。

在应用机器学习之前，地震通常是由训练有素的专家人工探测的。这一过程耗时长、成本高，与现在的机器学习相比，探测到的地震事件数量通常较少。近年来，机器学习引发数据挖掘热潮，地震学家借此重新审视了存储在世界各地数据中心的大量历史波形数据，从而更全面地了解全球未知的地震区域。

论文作者之一、加拿大西安大略大学工程学教授李冰（音）表示：“如果靠人工分析这些数据来寻找地震，那是根本做不到的。这种方式不具备可扩展性。”

该研究的一个关键发现是，在黄石记录的地震中，超过一半属于地震群，即在相对较短时间内、相对较小区域内扩散和移动的相互关联的小地震群。这与余震不同，余震是指在同一区域内跟随较大主震发生的较小地震。

“虽然黄石破火山口和其他火山各有特点，但我们希望这些发现也能应用于其他地区。”李冰说，“通过理解地震群等地震活动模式，我们可以改进安全措施，更好地向公众提示潜在风险，甚至在有地热前景的地区引导地热开发远离危险区域。”

“在很大程度上，我们还没有系统理解地震群中的一次地震是如何触发另一次的。我们只能间接测量事件之间的时空间隔。”李冰指出。“但现在，我们拥有了一个关于黄石破火山口下方更详实的地震活动目录，可以应用统计学方法量化此前未发现的地震群，进而研究它们。”（王体瑶）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/sciadv.adv6484