Определение параметров сейсмического режима для оценки сейсмической опасности в пределах территории Иркутской области

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В данной статье рассматривается задача определения параметров сейсмического режима для территории Иркутской области. Для решения данной задачи был создан полный каталог землетрясений в пределах исследуемого региона с унифицированной шкалой магнитуд за временной период с 1962 по 2021 гг. Определение параметров сейсмического режима является важным этапом для проведения последующих оценок сейсмической опасности. Решение данной задачи крайне важно для страховых и перестраховочных компаний, так как появляется возможность наиболее точно использовать вероятностный подход в задачах оценки риска воздействия от землетрясений, что в свою очередь позволяет принимать наиболее верные управленческие решения и обеспечивать стабильность финансовой системы компании.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Н. Шебалин

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: p.n.shebalin@gmail.com
Россия, ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997

И. А. Воробьева

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Email: p.n.shebalin@gmail.com
Россия, ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997

С. В. Баранов

ФИЦ ЕГС РАН; Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Email: p.n.shebalin@gmail.com

Кольский филиал (КоФ) ФИЦ ЕГС РАН

Россия, ул. Ферсмана, 14, Апатиты Мурманской области, 184209; ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997

А. А. Коваленко

АО “Российская национальная перестраховочная компания”

Email: anton.kovalenko@rnrc.ru
Россия, ул. Гашека, 6, Москва, 125047

А. И. Ливинский

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН; АО “Российская национальная перестраховочная компания”

Email: p.n.shebalin@gmail.com
Россия, ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997; ул. Гашека, 6, Москва, 125047

А. А. Лыкова

АО “Российская национальная перестраховочная компания”

Email: anton.kovalenko@rnrc.ru
Россия, ул. Гашека, 6, Москва, 125047

Список литературы

  1. Ризниченко Ю.В. Об изучении сейсмического режима //Изв. АН СССР. Геофизика. 1958. № 9. С. 1057–1074.
  2. 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.
  3. Aki K. Maximum likelihood estimate of b in the formula log N = a − bM and its confidence level // Bull. Earthquake Res. Inst. 1965. V. 43. P. 237–239.
  4. Baiesi M., Paczuski M. Scale-free networks of earthquakes and aftershocks // Phys. Rev. E. 2004. V. 69. 066106.
  5. Baranov S., Narteau C., Shebalin P. Modeling and prediction of aftershock activity // Surveys in Geophysics. 2022.
  6. Bender B. Maximum likelihood estimation of b-values for magnitude grouped data // Bulletin of the Seismological Society of America. 1983. V. 73. P. 831–851.
  7. Cornell C.A. Engineering seismic risk analysis // Bulletin of the Seismological Society of America. 1968. V. 58. Iss. 5. P. 1583–1606.
  8. 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.
  9. Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D: Nonlinear Phenomena. 1983. V. 9. № 1–2. P. 189–208. doi: 10.1016/0167-2789(83)90298-1.
  10. Marsan D., Lengliné O. Extending Earthquake’ Reach through Cascading // Science. 2008. V. 319. P. 1076–1079. doi: 10.1126/science.1148783.
  11. Molchan G.M., Dmitrieva O.E. Aftershock Identification: Methods and New Approaches // Geophysical Journal International. 1992. V. 109. P. 501–516. doi: 10.1111/j.1365-246X.1992.tb00113.x.
  12. Munich Re, NatCatService. 2016. https://reliefweb.int/sites/reliefweb.int/files/resources/Loss_events_worldwide_1980-2015.pdf
  13. Reasenberg P. Second-Order Moment of Central California Seismicity, 1969–1982 // Journal of Geophysical Research. 1985. V. 90. P. 5479–5495. doi: 10.1029/JB090iB07p05479.
  14. Shebalin P.N., Narteau C., Baranov S.V. Earthquake productivity law // Geophysical Journal International. 2020. V. 222. Iss. 2. P. 1264–126913. doi: 10.1093/gji/ggaa252.
  15. Shebalin P., Baranov S., Vorobieva I. Earthquake Productivity Law in a Wide Magnitude Range // Frontiers in Earth Science. 2022. V. 10. Article 881425. doi: 10.3389/feart.2022.881425.
  16. Shebalin P.N., Baranov S.V., Vorobieva I.A., Grekov E.M., Krushelnitskii K.V., Skorkina A.A., Selyutskaya O.V. Seismicity Modeling in Tasks of Seismic Hazard Assessment // Doklady Earth Sciences. 2024. V. 515. № 1. P. 514–525. doi: 10.1134/S1028334X23603115, EDN: SNHALD.
  17. Ulomov V.I. Seismic hazard of Northern Eurasia // Annali di Geofisica. 1999. V. 42. Iss. 6. P. 1023–1038.
  18. 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.
  19. 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.
  20. Wells D.L., Coppersmith K.J. New Empirical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture width, Rupture Area, and Surface Displacement. // Bulletin of the Seismological Society of America. 1994. V. 84. P. 974–1002.
  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 // Bulletin of the Seismological Society of America. 2010. V. 100(3). P. 1184–1195. doi: 10.1785/0120090192.
  23. Zhuang J., Ogata Y., Vere-Jones D. Stochastic Declustering of Space-Time Earthquake Occurrences // Journal of the American Statistical Association. 2002. V. 97(458). P. 369–380.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Граница области исследования (Иркутская область и прилегающие территории).

Скачать (23KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График повторяемости калиброванного каталога землетрясений, N – число землетрясений с магнитудой (M) выше заданного уровня. 1 – аппроксимация распределения и оценка параметра b, полученная по методу Аки [Aki, 1965].

Скачать (15KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оценка корреляционной размерности df [Grassberger, Procaccia, 1983] по данным калиброванного каталога, M ≥ Mc = 3.5. 1 – аппроксимация распределения и оценка параметра df.

Скачать (17KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение минимальных значений функции близости для событий каталога. 1 – положение половины высоты правой ветви распределения минимальных значений функции близости (0.7); 2 – предварительное значение η0 = 10(–0.94); 3 – положение правой моды (–0.12).

Скачать (12KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Оценка параметра η0 по данным калиброванного каталога, M ≥ Mc = 3.5. а — взвешенные плотности распределений: 1 – распределение kprandom(η), 2 – распределение (1–k)pclustered(η), 3 – распределение preal(η); б ‒ функции распределения: 4 – функция Frandom(η), 5 – функция 1-Fclustered(η), 6 – функция Freal(η), 7 – функция Fclustered(η).

Скачать (16KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Вариации сейсмической активности a = log10 ν, где ν – оценка числа землетрясений с магнитудой M ≥3.5, вычисленная по формуле (5). а – карта оценки вариаций сейсмической активности, значения активности привязаны к центрам кругов сканирования; б – карта эпицентров землетрясений в круге сканирования с координатами центра (108.6°E, 55.5°N), центр выборки землетрясений (109.4°E, 55.2°N) смещен относительно центра круга; в – пример автоматизации переноса центра кругов сканирования в среднее положение землетрясений выборки; г – карта оценки вариаций сейсмической активности со значениями, привязанными к среднему положению землетрясений выборки. 1 – эпицентры землетрясений из каталога фоновых событий; 2 – шкала вариаций сейсмической активности a.

Скачать (19KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Вариации наклона графика повторяемости b с привязкой к среднему положению землетрясений выборки. 1 – эпицентры землетрясений из каталога фоновых событий; 2 – шкала вариаций наклона графика повторяемости b.

Скачать (75KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Сравнение графиков повторяемости. 1 – график повторяемости зарегистрированной сейсмичности; 2 – график повторяемости, восстановленный по карте пространственных вариаций сейсмической активности ν(3.5) и карте наклона графика повторяемости b.

Скачать (9KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024