Analysis of Spatial Clustering of Seismic Events in the Northwest Pacific Ocean
- Authors: Agaian A.S.1,2, Nekrasova A.K.1
-
Affiliations:
- Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Russian Academy of Sciences
- Moscow State University
- Issue: No 5 (2024)
- Pages: 4-16
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/0002-3337/article/view/658149
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333724050014
- EDN: https://elibrary.ru/EKFHIG
- ID: 658149
Cite item
Abstract
The spatial clustering of epicenters of seismic events in the Northwest Pacific Ocean is analyzed using the Discrete Perfect Sets (DPS) topological filtering algorithm. The results of the analysis are presented in this paper. Based on the data shallow earthquakes recorded from 1963 to 2022 by the seismic network of the Kamchatka Branch of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences, stable areas of epicenter clustering are identified. These areas are associated with the Northern and Southern segments of the Kuril-Kamchatka seismofocal zone and do not depend on the time of recording of the earthquakes. The characteristic clustering radius for the Kuril-Kamchatka seismofocal zone is determined and is found to be 42–44 km. The analysis has confirmed the unique pattern of seismicity in the territory of the Commander segment of the Aleutian arc, which differs from that observed in the Northern and Southern segments.
Full Text

About the authors
A. S. Agaian
Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Russian Academy of Sciences; Moscow State University
Author for correspondence.
Email: nastaagaian@mail.ru
Faculty of Geology
Russian Federation, Moscow, 117997; Moscow, 119991A. K. Nekrasova
Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Russian Academy of Sciences
Email: nastia@mitp.ru
Russian Federation, Moscow, 117997
References
- Агаян А.С., Некрасова А.К. Анализ пространственной кластеризации сейсмических событий алгоритмом топологической фильтрации DPS: Камчатка. Современные методы оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений. Материалы III Всероссийской конференции с международным участием, посвященной памяти чл.-корр. РАН, докт. физ.-мат. наук. Александра Анатольевича Соловьева. М.: ИТПЗ РАН. 2023. С. 14–19.
- Агаян С.М., Богоутдинов Ш.Р., Добровольский М.Н. Дискретные совершенные множества и их применение в кластерном анализе // Кибернетика и системный анализ. 2014. Т. 50. № 2. С. 17–32.
- Агаян С.М., Богоутдинов Ш.Р., Добровольский М.Н. Об одном алгоритме поиска плотных областей и его геофизических приложениях. Доклады 15-й Всероссийской конференции “Математические методы распознавания образов. ММРО-15”. 2011. С. 543–546.
- Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Левина В.И. и др. Система сейсмологических наблюдений на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 2006. № 3. С. 6–27.
- Дзебоев Б.А., Агаян С.М., Жарких Ю.И., Красноперов Р.И., Барыкина Ю.В. Зоны возможного возникновения эпицентров сильнейших землетрясений Камчатки // Физика Земли. 2018. № 2. С. 96–103. https://doi.org/10.7868/S0002333718020084
- Кособоков В.Г., Щепалина П.Д. Времена повышенной вероятности возникновения сильнейших землетрясений мира: 30 лет проверки гипотезы в реальном времени // Физика Земли. 2020. № 1. С. 43–52. https://doi.org/10.31857/S0002333720010068
- Левина В.И., Ландер А.В., Митюшкина С.В., Чеброва А.Ю. Сейсмичность Камчатского региона 1962–2011 гг. // Вулканология и сейсмология. 2013. № 1. С. 41–64. https://doi.org/10.7868/S0203030613010057
- Некрасова А.К., Кособоков В.Г. Общий закон подобия для землетрясений // Вулканология и сейсмология. 2020. № 6. С. 3–25. https://doi.org/10.31857/S0203030620060152
- Некрасова А.К., Агаян А.С., Кособоков В.Г. Анализ пространственной кластеризации сейсмических событий алгоритмом топологической фильтрации DPS: Прибайкалье // Физика Земли. 2024. № 2. С. 26–41. https://doi.org/10.31857/S0002333724020034
- Чеброва А.Ю., Чемарёв А.С., Матвеенко Е.А., Чебров Д.В. Единая информационная система сейсмологических данных в Камчатском филиале ФИЦ ЕГС РАН: принципы организации, основные элементы, ключевые функции // Геофизические исследования. 2020. Т. 21. № 3. С. 66–91. https://doi.org/10.21455/gr2020.3-5
- Akasheh B., Kossobokov V.G. Premonitory clustering before strong earthquakes in Iran-Afghan region //Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata. 1989. XXXI. № 122. P. 159–162.
- Gorbatov A., Kostoglodov V., Suarez G., Gordeev E. Seismicity and structure of the Kamchatka subduction zone // Journal of Geophysical Research. 1997. V. 102. P. 17883–17898 https://doi.org/10.1029/96JB03491
- Gvishiani A., Dobrovolsky M., Agayan S., Dzeboev B. Fuzzy based clustering of epicenters and strong earthquake-prone areas // Environmental Engineering and Management Journal. 2013a. V. 12. № 1. P. 1–10.
- Keilis-Borok V.I., Knopoff L., Rotwain I.M. Bursts of aftershocks, long-term precursors of strong earthquakes // Nature. 1980. V. 283. Р. 259–263.
- Kolmogorov A. Sulla determinazione empirica di unalegge di distribuzione // Giornale dell’Istituto Italiano degli Attuari. 1933. V. 4. P. 83–91.
- Kossobokov V.G, Mazhkenov S.A. On similarity in the spatial distribution of seismicity / In: Chowdhury D.K. (ed.). Computational seismology and geodynamics. AGU, The Union, Washington DC. 1994. V 1. P. 6–15.
- Nekrasova A., Kossobokov V. The observed variability of seismic dynamics in the Pacific Northwest. XXVIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG). 2023. https://doi.org/10.57757/IUGG23-0382
- Smirnov N. Table for estimating the goodness of fit of empirical distributions. // Ann. Math. Stat. 1948. V. 19. P. 279–281. https://doi.org/10.1214/aoms/1177730256
- Soloviev A.A., Kossobokov V.G., Eichelberger J.C. Geophysical Studies of Geodynamics and Natural Hazards in the Northwestern Pacific Region: Introduction // Pure Appl. Geophys.2022. V. 179. P. 3895–3902. https://doi.org/10.1007/s00024-022-03192-9
- Toda S., Stein Ross S. Intense seismic swarm punctuated by a magnitude 7.5 Japan shock. Temblor. 2024. http://doi.org/10.32858/temblor.333
- Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Am. 1994. V. 84. P. 974–1002.
Supplementary files
