О моделировании сейсмического режима в задачах оценки сейсмической опасности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены основные недостатки отдельных элементов моделирования сейсмического режима для целей создания карт Общего сейсмического районирования в рамках вероятностного подхода. Предложен вариант методики, которая вследствие исправления описанных недостатков должна давать более точные оценки вероятных проявлений сейсмичности в будущем. Впервые предложена стохастическая модель сейсмического режима в виде синтетического каталога землетрясений, генерируемого на произвольный условный период и воспроизводящего свойства каталога фактических землетрясений, включая пространственно-временное группирование. Предложена методика верификации моделей сейсмического режима для проверки соответствия моделей исходным данным, оценке прогнозной эффективности моделей и для сравнения по этим характеристикам разных моделей.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Н. Шебалин

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук; Геофизический центр Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shebalin@mitp.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Москва; Москва

С. В. Баранов

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук; Кольский филиал ФИЦ Единая геофизическая служба Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва; Москва

И. А. Воробьева

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук; Геофизический центр Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва; Москва

Е. М. Греков

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва

К. В. Крушельницкий

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва

А. А. Скоркина

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва

О. В. Селюцкая

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук

Email: shebalin@mitp.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Wyss M., Nekrasova A., Kossobokov V. Errors in expected human losses due to incorrect seismic hazard estimates // Natural Hazards. 2012. V. 62. I. 3. P. 927–935.
  2. Баранов С. В., Шебалин П. Н., Воробьева И. А., Селюцкая О. В. Автоматизированная оценка опасности афтершоков землетрясения в Турции 06.02.2023 г., M 7.8 // Физика Земли. 2023. № 6. С. 1–9.
  3. Шебалин П. Н., Гвишиани А. Д., Дзебоев Б. А., Скоркина А. А. Почему необходимы новые подходы к оценке сейсмической опасности? // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 91–97.
  4. Cornell C. A. Engineering seismic risk analysis // Bulletin of the Seismological Society of America. 1968. V. 58. Iss. 5. P. 1583–1606.
  5. Ulomov V. I. Seismic hazard of Northern Eurasia // Annali di Geofisica. 1999. V. 42. I. 6. P. 1023–1038.
  6. Helmstetter A., Werner M. J. Adaptive spatiotemporal smoothing of seismicity for long‐term earthquake forecasts in California // Bulletin of the Seismological Society of America. 2012. V. 102(6). 2518–2529. doi: 10.1785/0120120062.
  7. Frankel А. Mapping seismic hazard in the central and eastern United States // Seismological Research Letters. 1995. V. 66(4). P. 8–21. doi: 10.1785/gssrl.66.4.8.
  8. Keilis-Borok V.I., Kossobokov V. G., Mazhkenov S. A. On the similarity in the spatial distribution of seismicity. In: Vychisl. Seismologiya, Vyp. 22, Teoriya i algoritmy interpretatsii geofizicheskikh dannykh (Theory and Algorithms of Geo-physical Data Interpretation, vol. 22 of Computational Seismology), Moscow: Nauka, 1989. P. 40.
  9. Zelenin E., Bachmanov D., Garipova S., Trifonov V., Kozhurin A. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continental-scale dataset // Earth Syst. Sci. Data. 2022. V. 14, P. 4489–4503. doi: 10.5194/essd-14-4489-2022.
  10. Howarth J. D., Cochran U. A., Langridge R. M., Clark K., Fitzsimons S. J., Berryman K., et al. Past large earthquakes on the Alpine Fault: Paleoseismological progress and future directions // New Zealand Journal of Geology and Geophysics. 2018. V. 61(3), P. 309–328. doi: 10.1080/00288306.2018.1464658.
  11. Wesnousky S. G. Crustal deformation processes and the stability of the Gutenberg‐Richter relationship // Bulletin of the Seismological Society of America. 1999. V. 89(4). P. 1131–1137.
  12. Gardner J. K., Knopoff L. Is the sequence of earthquakes in southern California, with aftershocks removed, Poissonian? // Bulletin of the Seismological Society of America. 1974. V. 64. P. 1363–1367.
  13. Gerstenberger M. C., Marzocchi W., Allen T., Pagani M., Adams J., Danciu L., et al. Probabilistic seismic hazard analysis at regional and national scales: State of the art and future challenges // Reviews of Geophysics. 2020. V. 58. e2019RG000653. doi: 10.1029/2019RG000653.
  14. Vorobieva I., Gvishiani A., Dzeboev B., Dzeranov B., Barykina Y., Antipova A. Nearest neighbor method for discriminating aftershocks and duplicates when merging earthquake catalogs // Front. Earth Sci. 2022. V. 10, P. 820277. doi: 10.3389/feart.2022.820277.
  15. Shebalin P. N., Narteau C., Baranov S. V. Earthquake productivity law // Geophysical Journal International. 2020. V. 222. Is. 2. P. 1264–126913. doi: 10.1093/gji/ggaa252.
  16. Wessel P., Luis J. F., Uieda L., Scharroo R., Wobbe F., Smith W. H., Tian D. Generic mapping tools version 6 // Geochem. Geophys. Geosyst. 2019. V. 20, P. 5556– 5564. doi: 10.1029/2019GC008515.
  17. Соловьев А. А., Гвишиани А. Д., Горшков А. И., Добровольский М. Н., Новикова О. В. Распознавание мест возможного возникновения землетрясений: методология и анализ результатов // Физика Земли. 2014. № 2. С. 3–20. doi: 10.7868/S0002333714020112.
  18. Hamling I. J., Hreinsdóttir S., Clark K., Elliott J., Liang C., Fielding E., et al. Complex multifault rupture during the 2016 Mw 7.8 Kaikōura earthquake, New Zealand // Science. 2017. V. 356(6334), eaam7194. doi: 10.1126/science.aam7194.
  19. Писаренко В. Ф., Ружич В. В., Скоркина А. А., Левина Е. А. Структура сейсмического поля Байкальской рифтовой зоны // Физика Земли. 2022. № 3. С. 37–55.
  20. Ogata Y. Statistical model for standard seismicity and detection of anomalies by residual analysis // Tectonophysics. 1989. V. 169. Issues 1–3. P. 159–174. ISSN0040–1951, https://doi.org/10.1016/0040–1951(89)90191–1.
  21. Zaliapin I., Ben-Zion Y. Earthquake clusters in southern California I: Identification and stability // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2013. V. 118. P. 2847–2864. doi: 10.1002/jgrb.50179.
  22. Zechar J. D., Gerstenberger M. C., Rhoades D. A. Likelihood-based tests for evaluating space-rate-magnitude forecasts // Bull. Seismol. Soc. Am. 2010. V. 100(3). P. 1184–1195. doi: 10.1785/0120090192.
  23. Carafa M. M.C., Kastelic V. Earthquake rates inferred from active faults and geodynamics: The case of the External Dinarides // Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata. 2014. 55(1). P. 69–83. doi: 10.4430/bgta0112.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Вариации сейсмической активности , – оценка числа землетрясений с магнитудой M ≥ 3.5, вычисленная по формуле (1). Землетрясения показаны черными кружками. Значения привязаны к центрам кругов сканирования.

Скачать (589KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Карта эпицентров землетрясений в круге с координатами центра (106° в. д., 53° с. ш.). Синим крестом показан центр круга, красным крестом – среднее положение землетрясений (106.8° в. д., 52.6° с. ш.), которое сдвинуто относительно центра круга на 70 км.

Скачать (74KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Вариации сейсмической активности , – оценка числа землетрясений с магнитудой M ≥ 3.5, вычисленная по формуле (1). Значения привязаны к среднему положению землетрясений выборки. Землетрясения показаны черными кружками.

Скачать (596KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты верификации синтетического каталога землетрясений региона Алтай-Саяны-Прибайкалье по фактическому каталогу с 1982 по 2021 гг., M – L-тест. Эмпирическая функция распределения (синяя кривая слева) и гистограмма (справа) – величины логарифмического правдоподобия. Вертикальной линией показано значение L.

Скачать (142KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024