Dovezi ale unei diferențe în debutul rupturii între cutremure mici și mari -

diferențe

  • Subiecte
  • rezumat
  • Introducere
  • Rezultate
  • Evoluția temporală a deplasării maxime
  • Model potrivit pentru estimarea parametrilor
  • Testarea și analiza robusteții.
  • Discuţie
  • Metode
  • Prelucrarea datelor și calculul deplasării medii de vârf
  • informatii suplimentare
  • Informatie suplimentara
  • Fișiere PDF
  • Informatie suplimentara
  • Comentarii

Subiecte

rezumat

Procesul de nucleație și propagare a rupturii cutremurului a fost investigat prin experimente de laborator și modele teoretice, dar există un număr limitat de observații la scară ale zonelor de defect cutremur. Au fost propuse diferite modele și dacă magnitudinea poate fi prezisă în timp ce defalcarea este în curs reprezintă o întrebare nerezolvată. Aici arătăm că evoluția deplasării maxime a undei P în timp este informativă în ceea ce privește etapa inițială a procesului de rupere și poate fi utilizată ca un proxy pentru dimensiunea finală a rupturii. Pentru setul analizat de cutremure, am constatat o creștere rapidă inițială a deplasării maxime pentru evenimente mici și o creștere mai lentă pentru cutremure mari. Rezultatele noastre indică faptul că cutremurele care au loc într-o regiune cu o distanță mare de alunecare critică sunt mai susceptibile să crească într-o ruptură mare decât cele care au originea într-o regiune cu o distanță mai mică de alunecare.

Introducere

Interesul pentru debutul rupturii a fost ridicat din nou recent datorită impactului său imediat asupra evaluării rapide a dimensiunii cutremurului. Abilitatea de a distinge corect un șoc mic de un eveniment mare prin analiza primei observații a undei P este crucială pentru acțiunile de atenuare a riscurilor declanșate de sistemele de avertizare timpurie a cutremurului. Mai mulți autori au demonstrat că prima parte a undelor P înregistrate conține informații despre magnitudine prin frecvența și/sau conținutul de amplitudine 17, 18, 19, 20. Majoritatea acestor studii s-au concentrat pe analiza unei ferestre de timp cu undă P fixă ​​(PTW; 3-4 s).

În studiul de față, am măsurat amplitudinea deplasării maxime a semnalelor filtrate de undă P (Pd) pe un PTW în expansiune progresivă. Studiile anterioare privind începutul formelor de undă au analizat unele cutremure înregistrate într-un număr limitat de stații sau cutremure aparținând aceleiași secvențe. În astfel de condiții, poate fi dificil să recunoaștem clar și să facem o discriminare între efectele sursei și cele de propagare, care pot influența forma inițială a semnalelor. Aici, folosim un set de date mai mare, de înaltă calitate, format din 43 de evenimente japoneze de la moderată la puternică, care se întind pe intervale de magnitudine mare (M) și distanță (R) (4≤ M ≤9; 0≤ R ≤500 km). Am analizat peste 7.000 de forme de undă cu trei componente înregistrate la 1.120 de stații. Lista completă a evenimentelor analizate este furnizată în Tabelul suplimentar 1, în timp ce mai multe detalii despre selectarea bazei de date sunt furnizate în secțiunea Metode suplimentare. Figura 1 prezintă harta stațiilor utilizate și epicentrele evenimentelor selectate.

Distribuția stațiilor utilizate în acest studiu (mici cercuri verzi) și locațiile epicentrale ale celor 43 de evenimente selectate (stele colorate). Dimensiunea stelei este proporțională cu magnitudinea, iar culoarea reprezintă adâncimea sursei. Bara neagră din dreapta jos denotă o lungime de 100 km.

Imagine la dimensiune completă

Rezultate

Evoluția temporală a deplasării maxime

Numărul de cutremure analizate garantează prelevarea adecvată de date în containere de mărime și distanță (Fig. 2a - c). Pentru fiecare eveniment, logaritmul curbei P d versus PTW (denumit în continuare abrevierea LPW) se obține prin media datelor de la toate stațiile disponibile la un moment dat (în general mai mult de 100; vezi secțiunea Metode). Constatăm că fiecare curbă crește progresiv în timp până se atinge o valoare finală stabilă. Nivelul platoului (PL) și timpul de saturație cresc în general cu magnitudinea (Fig. 3a).

( la ) Histograma numărului de cutremure în funcție de magnitudine. ( ) Distribuția mărimii în funcție de adâncime pentru evenimentele selectate. ( c ) Distribuția înregistrărilor în funcție de distanță pentru diferite clase de magnitudine.

Imagine la dimensiune completă

( la ) Logaritmul mediu al curbei P d versus PTW (LPW) pentru fiecare eveniment analizat. Axa y reprezintă logaritmul mediu al lui P d, obținut utilizând toate datele disponibile în fiecare moment, după corectarea valorilor individuale pentru efectul distanței (folosind ecuația 1). Cutia de inserare este o reprezentare schematică a funcției de potrivire liniară în bucăți. ( , c, d ), Exemplu de curbă LPW pentru trei evenimente reprezentative de magnitudine M 4,7 ( ), 6,7 ( c ) și 9 ( d ), respectiv. În fiecare panou, cercurile gri reprezintă datele observate cu barele de eroare asociate ± 1σ (linii punctate). Linia continuă este cea mai bună funcție de potrivire, obținută utilizând modelul liniar în bucăți, iar pătratele întunecate marchează timpii T1 și T2 ai fiecărui eveniment.