研究人员正在利用人工智能（AI）揭示意大利弗莱格雷平原隐藏的地震和未知断层线——识别出的地震数量是传统模型的四倍。
“有些问题需要解决，但信息增益如此巨大，真的没有回头路了，”斯坦福大学多尔可持续发展学院地球物理学教授、合著者格雷格·贝罗扎说。
弗莱格雷平原喷发
1538年9月29日，弗莱格雷平原的火山口打开，释放出大量的火山灰、浮石和火山气体，吞没了周边地区，包括古罗马小镇Tripergole。这是一次持续一周的喷发，威力巨大，导致形成了一座全新的火山——新山（Monte Nuovo）。
这次事件并非毫无预兆。此前已有警告信号：一连串小型到中型地震接连发生（也称为地震群）、海岸线后退（由火山隆起引起）以及火山口（称为喷气孔）发出异常活动。甚至有附近波佐利居民报告说，在喷发前整整二十年，海中就升起了新的陆地。
喷发五百年后，专家监测地震活动的能力大幅提高。当地人口也增加了。五十多万人居住在火山臼内。与此同时，拥有百万人口的那不勒斯市距离仅半小时车程。简而言之，1538年规模的喷发将是毁灭性的。
这尤其令人担忧，因为在沉寂了几个世纪之后，这座火山正显示出不安的迹象。自1950年代以来，已有四次活动增加。最近一次——仍在持续中——始于2005年。在过去几年中，活动进一步加剧：自2023年8月以来，每月记录到数千次地震。其中五次震级达到或超过四级。
现在，科学家在《科学》杂志上撰文，利用人工智能提高了地震监测系统的灵敏度。该机器学习模型旨在提供近乎实时的地震位置和震级信息。
用人工智能监测喷发
该模型经过分析师收集的大量地震和波形数据训练，然后应用于2022年1月至2025年3月之间记录的数据。
与传统工具不同，人工智能捕捉到了令人难以置信的微弱信号，这些信号表明震级为一级或更小的微小地震。意大利地球物理和火山学研究所（INGV）地震实验室在2022年至2025年期间手动定位了12,083次地震，而该模型检测到54,319次。
该模型还识别出两条以前未知的断层在波佐利下方交汇。
“断层的长度被认为限制了其上地震的最大规模，”贝罗扎说。“因此，对于评估危险而言，这是非常关键的信息。”
总的来说，人工智能模型为监测弗莱格雷平原的火山学家提供了对其断层系统更丰富的理解——这意味着如果地震活动有任何变化，更有可能及早发现，贝罗扎说。就即将喷发的可能性而言，目前没有岩浆向地表移动的迹象，这表明短期内喷发的可能性较小。
其他地震活动
与所有新技术一样，仍有一些需要改进的方面。例如，研究人员不能排除某些地震是假阳性的可能性。贝罗扎认为它与更传统的方法协同工作：“如果你看到异常情况，那么人类专家就会介入，他们会仔细查看数据，以确认他们所看到的是否确实是真正的地球物理现象。”
该人工智能模型仍在弗莱格雷平原运行，并可应用于其他高地震活动地区，例如希腊的圣托里尼岛，以增强那里的监测系统。
“在更清晰地了解我们脚下有什么方面，将会有很大的进步，就像我们通过詹姆斯·韦伯太空望远镜可以更清晰地看到星系一样，”贝罗扎说。“这是地震学激动人心的时刻。”
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文章来源
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- 《科学》杂志。弗莱格雷平原火山臼当前不安阶段的更清晰视图
- 密歇根理工大学。1538年新山喷发
