The Relationship between Magnitudes MLH and MW for the Kuril-Okhotsk Region and its Use for Transit Conversions to Other Magnitudes

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

In order to unify the earthquake catalogue of the Kuril-Okhotsk region, the two-segment linear relationship was obtained between the surface wave magnitude MLH of the Sakhalin branch of the GS RAS and the moment magnitude MW of the GCMT and NIED agencies. Comparison with similar formulas based on different catalogs shows that for strong MLH = 6.5–8.1 earthquakes, there is a slight ~ 0.1 excess of the regional magnitude of MLH over the MS. In the interval MLH = 4.0–6.5, the regional magnitude MLH exceeds MS values by 0.2–0.4. The relationships between MLH and ML of the Kamchatka branch of the GS RAS in the region of the middle-northern Kuril Islands, MLH and Mj of the JMA agency for the southern part of the region were obtained. By transit recalculation using the relation MLH (MW), it was possible to repeat the directly obtained dependences with good accuracy. The best result is achieved by taking into account the differences in MW obtained by different agencies.

全文:

受限制的访问

作者简介

D. Safonov

Institute of Marine Geology and Geophysics of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: d.safonov@imgg.ru
俄罗斯联邦, 1B, Nauka St., Yuzhno-Sakhalinsk, 693022

参考

  1. Абубакиров И.Р., Гусев А.А., Гусева Е.М., Павлов В.М., Скоркина А.А. Массовое определение моментных магнитуд Mw и установление связи между Mw и ML для умеренных и слабых камчатских землетрясений // Физика Земли. 2018. № 1. С. 37–51.
  2. Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР / Ред. З.И. Аранович, Д.П. Кирнос, В.М. Фремд. М.: Наука, 1974. 244 с.
  3. Ванек И., Затопек А., Карник В., Кондорская Н.В., Ризниченко Ю.В., Саваренский Е.Ф., Соловьев С.Л., Шебалин Н.В. Стандартная шкала магнитуд // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1962. № 2. С. 153–158.
  4. Габсатарова И.П., Пойгина С.Г. Унификация сейсмологических каталогов по магнитуде // Землетрясения России в 2022 году. Обнинск: СФ ФИЦ ЕГС РАН, 2024. С. 145–148.
  5. Горбунова И.В., Захарова А.И., Чепкунас Л.С. Магнитуды MLV и MLH // Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений. М.: ИФЗ АН СССР, 1974. Т. 2. С. 87–93.
  6. Гусев А.А., Мельникова В.Н. Связи между магнитудами – среднемировые и для Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1990. № 6. С. 55–63.
  7. Инструкция о порядке производства и обработки наблюдений на сейсмических станциях Единой системы сейсмических наблюдений СССР / Отв. сост. Н.В. Кондорская, З.И. Аранович, Н.В. Шебалин. М.: Наука, 1982. 273 с.
  8. Маловичко А.А., Петрова Н.В., Габсатарова И.П., Левина В.И., Михайлова Р.С., Курова А.Д. Сейсмичность Северной Евразии в 2018–2019 гг. // Землетрясения Северной Евразии. 2023. Вып. 26 (2018–2019 гг.). С. 10–38. https://doi.org/10.35540/1818-6254.2023.26.01
  9. Сафонов Д.А. Переходные соотношения для энергетических характеристик землетрясений Курило-Охотского региона // Вопросы инженерной сейсмологии. 2024. Т. 51. № 2. С. 102–117. https://doi.org/10.21455/VIS2024.2-6
  10. Сафонов Д.А., Коновалов А.В. Использование программы ISOLA для определения тензора сейсмического момента землетрясений Курило-Охотского и Сахалинского регионов // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 3. С. 102–112.
  11. Сейсмологический каталог (сеть телесейсмических станций) / ФИЦ ЕГС РАН, http://www.gsras.ru/ftp/Teleseismic_Catalog/ (дата обращения 05.08.2024).
  12. Соловьев С.Л. Классификации землетрясений по величине их энергии // Тр. Геофиз. института АН СССР. 1955. № 30(157). С. 3–21.
  13. Соловьев С.Л. О региональных отличиях калибровочной кривой для определения магнитуды землетрясений по поверхностным волнам // Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений. М.: ИФЗ АН СССР, 1974. Т. 2. С. 55–59.
  14. Соловьев С.Л., Соловьева О.Н. Соотношение между энергетическим классом и магнитудой Курильских землетрясений // Физика Земли. 1967. № 2. С. 13–23.
  15. Федотов С.А. Энергетическая классификация Курило-Камчатских землетрясений и проблема магнитуд. М.: Наука, 1972. 117 с.
  16. Фокина Т.А., Сафонов Д.А., Костылев Д.В. Сейсмичность Приамурья и Приморья, Сахалина и Курило-Охотского региона в 2018–2019 гг. // Землетрясения Северной Евразии. 2023. Вып. 26 (2018–2019 гг.). С. 154–170. https://doi.org/10.35540/1818-6254.2023.26.01
  17. Фокина Т.А., Костылев Д.В., Коргун Н.В., Сафонов Д.А. Результаты сейсмического мониторинга различных регионов России. Приамурье и Приморье, Сахалин и Курило-Охотский регион // Землетрясения России в 2022 году. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2024. С. 59–67.
  18. Халтурин В.И. Соотношения между магнитудными определениями, ожидаемые и наблюдаемые. Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений. М.: ИФЗ АН СССР, 1974. Т. 1. С. 145–153.
  19. Чубарова О.С., Гусев А.А., Викулина С.А. Двадцатисекундная региональная магнитуда MS(20R) для Дальнего Востока России // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46. № 3. С. 58‒63.
  20. Чубарова О.С., Гусев А.А. Региональная шкала магнитуд по поверхностным волнам для землетрясений Дальнего Востока России // Физика Земли. 2017. № 1. С. 60–71. https://doi.org/10.7868/S0002333716060028
  21. Bondár I., Storchak D.A. Improved location procedures at the International Seismological Centre // Geophys. J. Int. 2011. V. 186. P. 1220–1244. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05107.x
  22. Bormann P., Wendt S., Di Giacomo D. Seismic sources and source parameters // New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP2) / Ed. P. Bormann. Potsdam: Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, 2013. P. 1–259. https://doi.org/10.2312/GFZ.NMSOP-2_ch3
  23. Bormann P., Wylegalla K. Investigation of the correlation relationships between various kinds of magnitude determination at station Moxa depending on the type of instrument and on the source area // Public. Inst. Geophys. Polish Acad. Sci. 1975. V. 93. P. 160–175 (in German).
  24. Chebrov V.N., Droznin D.V., Kugaenko Y.A., Levina V.I., Senyukov S.L., Sergeev V.A., Shevchenko Y.V., Yashchuk V.V. The system of detailed seismological observations in Kamchatka in 2011 // J. Volcanology and Seismology. 2013. V. 7. № 1. P. 16–36. https://doi.org/10.1134/S0742046313010028
  25. Chebrova A.Yu., Chemarev A.S., Matveenko E.A., Chebrov D.V. Seismological data information system in Kamchatka branch of GS RAS: organization principles, main elements and key functions // Geophysical Research. 2020. V. 21. № 3. P. 66–91.
  26. Cheng J., Rong Y., Magistrale H., Chen G., Xu X. An Mw‐based historical earthquake catalog for Mainland China // Bulletin of the Seismological Society of America. 2017. V. 107. № 5. P. 2490–2500. https//doi.org/10.1785/0120170102
  27. Das R., Wason H.R., Sharma M.L. Global regression relations for conversion of surface wave and body wave magnitudes to moment magnitude // Nat. Hazards. 2011. V. 59. P. 801–810.
  28. Di Giacomo D., Bondár I., Storchak D.A., Engdahl E.R., Bormann P., Harris J. ISC-GEM: Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900–2009), III. Re-computed MS and mb, proxy MW, final magnitude composition and completeness assessment // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2015. V. 239. P. 33–47. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2014.06.005
  29. Di Giacomo D., Engdahl E.R., Storchak D.A. The ISC-GEM earthquake catalogue (1904–2014): status after the extension project // Earth Syst. Sci. Data. 2018. V. 10. P. 1877–1899. https://doi.org/10.5194/essd-10-1877-2018
  30. Edwards B., Rietbrock A. A comparative study on attenuation and source-scaling relations in the Kantō, Tokai, and Chubu regions of Japan, using data from Hi-net and KiK-net // Bulletin of the Seismological Society of America. 2009. V. 99. P. 2435–2460. https://doi.org/10.1785/0120080292
  31. Ekström G., Dziewonski A.M. Evidence of bias in estimations of earthquake size // Nature. 1988. V. 332. P. 319–323.
  32. [GCMT] The Global Centroid-Moment-Tensor (CMT) Project, www.globalcmt.org (Access date: August 12, 2024).
  33. Gutenberg B. Amplitudes of surface waves and magnitudes of shallow earthquakes // Bull. Seism. Soc. Am. 1945. V. 35. P. 3–12.
  34. Hall J. Linear Deming Regression // MATLAB Central File Exchange, https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/33484-linear-deming-regression (Access date: August 5, 2024).
  35. Hanks T.C., Kanamori H. A moment magnitude scale // J. Geophys. Res. 1979. V. 84(B5). P. 2348–2350.
  36. [ISC] International Seismological Centre. On-line Bulletin. https://doi.org/10.31905/D808B830
  37. [JMA] Japan Meteorogical Agency, https://www.jma.go.jp/jma/indexe.html (Access date: August 12, 2024).
  38. Kanamori H. The energy release in great earthquakes // J. Geophys. Res. 1977. V. 82(20). P. 2981–2987.
  39. Kanamori H. Magnitude scale and quantification of earthquakes // Tectonophysics. 1983. V. 93. P. 185–199.
  40. Karnik V. Seismicity of Europe and the Mediterranean. Czech Republic: Geophysical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic, 1996. 28 p.
  41. Kubo A., Fukuyama E., Kawai H., Nonomura K.I. NIED seismic moment tensor catalogue for regional earthquakes around Japan: quality test and application // Tectonophysics. 2002. V. 356. № 1–3. P. 23–48.
  42. Lolli B., Gasperini P., Vannucci G. Empirical conversion between teleseismic magnitudes (mb and MS) and moment magnitude (MW) at the Global, Euro-Mediterranean and Italian scale // Geophysical Journal International. 2014. V. 199. № 2. P. 805–828. https://doi.org/10.1093/gji/ggu264
  43. [NEIC] National Earthquake Information Center (NEIC) / USGS. https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/national-earthquake-information-center-neic (Access date: August 5, 2024).
  44. [NIED] F-net / National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience. http://www.fnet.bosai.go.jp (Access date: July 21, 2024).
  45. Petrova N.V., Gabsatarova I.P. Depth corrections to surface-wave magnitudes for intermediate and deep earthquakes in the regions of North Eurasia // J. of Seismology. 2020. V. 24. № 1. P. 203–219.
  46. Scordilis E.M. Empirical Global Relations Converting MS and mb to Moment Magnitude // J. of Seismology. 2006. V. 10. P. 225–236.
  47. https://doi.org/10.1007/s10950-006-9012-4
  48. Uchide T., Imanishi K. Underestimation of microearthquake size by the magnitude scale of the Japan Meteorological Agency: Influence on earthquake statistics // J. of Geophysical Research: Solid Earth. 2018. V. 123. P. 606–620. https://doi.org/10.1002/2017JB014697
  49. Wason H.R., Das R., Sharma M.L. Regression relations for magnitude conversion for the Indian region // Advances in Indian Earthquake Engineering and Seismology: Contributions in Honour of Jai Krishna. Cham: Springer, 2018. P. 55–66.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. The rate of soil displacement as a function of frequency for “average” seismic sources scaled by M0 and MW; the arrow shows the frequency of determining the magnitude of MS(20), the frame shows the frequency range within which the maximum amplitudes of Rayleigh waves for MS(BB) are measured [Bormann et al., 2013] (a); approximate ratios and ranges of variability of ML, mb, mB and MS relative to MW, according to [Kanamori, 1983] (b); the fundamental type of dependence between MW and MS from [Scordilis, 2006] (c).

下载 (282KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Earthquake epicenters of the Kuril-Okhotsk region in 1968-2022 with a depth of h < 80 km.

下载 (177KB)
索引源数据
4. Fig. 3. The relationship between the moment magnitudes of MW according to the SAGSR, NIED and GCMT agencies.

下载 (152KB)
索引源数据
5. Fig. 4. The dependence of the MLH magnitude of the Kuril-Okhotsk region catalog of the SF FIC of the USGS RAS on the MW according to the GCMT and NIED agencies.

下载 (263KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Dependence of the MLH magnitude on the MWreg catalog of the Kuril-Okhotsk region of the SF FIC of the Unified State Register of Sciences of the Russian Academy of Sciences 2012-2022.

下载 (138KB)
索引源数据
7. Fig. 6. The relationship between the Fedotov KS and Solovyov KS energy classes in the region of the Middle and Northern Kuril Islands in 2007-2022.

下载 (123KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Dependence of the MLH of the Sakhalin branch of the FIT EGS RAS on the ML of the Kamchatka branch of the FIT EGS RAS.

下载 (224KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Dependencies MWNIED(Mj) (a) and MLH(Mj) (b), obtained by the OSR method, as well as by recalculation using other ratios.,

下载 (293KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025