Zoning uncertanties in alert survey determination of earthquake parameters for increasing reliability of near real time loss simulation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This paper reports the uncertainties in earthquake parameter determination by alert surveys. The uncertainties dynamics in event location and depth determination is analyzed, as well as the possibility of their usage for near real time loss simulation is estimated. The relevance of this study follows from the needed reliable estimates of possible loss due to earthquakes in order to aid the decision making process for the response and the proper choice of search and rescue strategy for the heavily affected settlements. The study is aimed at zoning the uncertainties in event parameters determination by alert surveys and at assessing their applicability in near real time consequences simulation. The paper provides the results of comparison between the earthquake parameters determination by the Earthquake Emergency Alert Service (EEAS) of the Federal Research Center – Geological Survey of Russia (FRC GS RAS) and those presented in the Global Instrumental Earthquake Catalogue (GEM-ISC). Positive dynamics in parameters uncertainty is registered for the period 2010–2019 as compared to the previous decade. The Flynn–Engdahl zones with minimum values of uncertainties which may be used in order to get reliable loss estimations in near real time mode were identified.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Трагические последствия землетрясений в Турции, Марокко и Афганистане, произошедших в 2023 г. в Альпийско-Гималайском сейсмоактивном поясе, показывают, что несмотря на значительный прогресс в изучении природы катастрофических землетрясений мира и совершенствование нормативных документов по сейсмостойкому строительству, по большей части, сильные и катастрофические землетрясения остаются непредсказуемыми, а сейсмический риск все еще остается довольно высоким. В первую очередь, это характерно для районов с быстрым ростом населения и недостатком финансирования мероприятий по усилению существующей застройки на случай сильного землетрясения. Вопросы обеспечения безопасности населения и территорий от сейсмических катастроф и связанных с ними вторичных опасностей остаются крайне актуальными.

В заявлении CODATA1 от 01.03.2023 г. https://codata.org/wp-content/uploads/2023/03/A-Statement-on-the-February-2023-Earthquakes-in-Turkey-Syria-FINAL.pdf в связи с постигшей народы Турции и Сирии гуманитарной катастрофой, вызванной землетрясениями 6.02.2023 г., отмечается важность научных усилий в предоставлении оперативной информации для лиц, принимающих решения об оказании гуманитарной помощи и других неотложных мероприятиях.

Такая информация может быть предоставлена соответствующими системами для оперативной оценки последствий, которые успешно развиваются последние 20 лет и активно используют большие данные (Big Data) для калибровки своих моделей. В настоящее время известны, по крайней мере, три глобальные системы, которые оперативно предоставляют информацию о возможных последствиях сильных событий. Система “Экстремум” одна из таких систем [5].

Опыт эксплуатации системы “Экстремум” позволил ранжировать факторы, которые влияют на надежность оценок потерь от землетрясений [17, 18]. Выделены четыре группы факторов: “очаг”, “макросейсмическое поле”, “уязвимость застройки” и “уязвимость населения” [13]. Наибольший вклад в погрешность результатов оперативного моделирования последствий дают возможные ошибки определения координат эпицентра, глубины, магнитуды, описания механизма очага, в том числе ориентации разрыва в очаге, а также неточности в описании анизотропии макросейсмического поля, проявляющиеся в некорректном учете изменчивости затухания интенсивности вдоль и вкрест простирания горных структур, а также протяженных очагов.

Авторы статьи уделяют большое внимание калибровке моделей системы “Экстремум”, в том числе, учету влияния особенностей регионального затухания интенсивности и выделению зон с квазистабильными параметрами макросейсмического поля. Ранее авторами были изучены особенности затухания сейсмической интенсивности для отдельных зон на территории РФ и сопредельных стран [7–11], включая Албанию и Хорватию. На примере Байкальского региона были изучены региональные параметры функций уязвимости типовой застройки [12]. По существу, была выполнена калибровка региональных моделей системы “Экстремум”, предназначенной для оценки потерь от землетрясений и сейсмического риска.

Настоящее исследование является продолжением работ авторов по изучению погрешностей в оперативном определении Службой срочных донесений (далее – ССД) Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН” (далее – ФИЦ ЕГС РАН) параметров гипоцентров в сравнении с данными других центров для отдельных сейсмоопасных районов мира [6]. Исследования осуществляются в интересах МЧС РФ для поддержки принятия решения о реагировании и выборе стратегии поисково-спасательных работ с учетом наиболее пострадавших населенных пунктов на основе данных моделирования последствий в реальном масштабе времени.

Целью настоящей работы являются уменьшение негативного влияния фактора “очаг” путем ранжирования погрешностей в определении местоположения эпицентра и глубины очага для сейсмоопасных районов мира и оценка их приемлемости для последующего использования при оперативной оценке потерь.

В статье приводятся результаты зонирования погрешностей в определении параметров землетрясений ССД ФИЦ ЕГС РАН по сравнению с параметрами инструментального каталога ISC-GEM [19]. Показана положительная динамика уменьшения погрешностей за период 2010–2019 гг. по сравнению с предыдущим десятилетием. Выполнено зонирование сейсмоопасных районов мира по величине средне квадратического отклонения погрешности (СКП) определения ССД ФИЦ ЕГС РАН пространственного положения эпицентра землетрясения и глубины очага. Выделены зоны Флинна–Энгдала с минимальными значениями погрешностей, пригодными для моделирования надежных оценок последствий с использованием системы “Экстремум” в оперативном режиме.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПРОЦЕДУРА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Погрешности в оперативном определении параметров землетрясений: координат эпицентра, глубины очага, магнитуды и ее типа сейсмологическими службами России и мира — один из важных факторов, влияющих на надежность оперативных оценок последствий землетрясений.

Несмотря на совершенствование национальных сетей сейсмологических наблюдений с привлечением цифровых станций мировой сети и использование программ автоматической обработки данных, которые позволяют обеспечить рост точности определения параметров землетрясений в режиме службы срочных донесений, задача систематического и заблаговременного определения погрешностей сейсмологических служб для разных сейсмоопасных зон остается крайне актуальной.

В статье метод оценки погрешностей применяется к оперативным параметрам ССД ФИЦ ЕГС РАН, которые сравниваются с уточненными параметрами землетрясений по инструментальному каталогу GEM-ISC.

ССД ФИЦ ЕГС РАН осуществляет в оперативном режиме сейсмический мониторинг территории России и Мира [3], обеспечивает органы государственной власти РФ и другие заинтересованные учреждения срочной информацией о параметрах произошедших землетрясений (время возникновения, координаты эпицентра, глубина очага, ощутимость в баллах, разрушительные последствия) [2]. Для землетрясений на территории России магнитудный порог обрабатываемых событий составляет mb ≥ 4.0, для Евразии mb ≥ 4.5, для земного шара – mb ≥ 5.5.

В настоящее время ССД для определения параметров землетрясений использует следующие входные потоки информации от цифровых станций: волновые формы в режиме, близком к реальному времени; времена вступлений основных сейсмических волн (arrival) станций из международных и региональных центров, фрагменты волновых форм от станций, загружаемые по запросу и сводки в кодах МСК-85 и IMS (рис. 1, табл. 1). Автоматические донесения о параметрах землетрясений в течение 9–20 мин рассылаются в правительственные организации, министерства и ведомства, том числе в МЧС РФ, и в международные сейсмологические центры.

 

Рис. 1. Сейсмические станции, данные которых используются в ССД ФИЦ ЕГС РАН в режиме, близком к реальному времени по [2].

 

Таблица 1. Входные потоки информации для определения параметров землетрясений [4, 6]

Входные потоки информации

Количество станций

1999 г.

2009 г.

2019 г.

ССД,

н. вр.

Волновые формы от цифровых станций в режиме, близком к реальному времени

9

68

86

113

Время вступлений основных сейсмических волн (arrival) из международных и региональных центров

8

40

32

45

Фрагменты волновых форм, загружаемые по запросу

11

11

44

40

Сводки в кодах МСК-85 и IMS телесейсмических/региональных станций России и СНГ

11 / 21

19 / 10

23 /73

73

 

Первая версия инструментального каталога ISC-GEM была разработана в рамках проекта GEM на основе ежегодных сейсмических бюллетеней мира, выпускаемых ISC [14, 20]. В каталог, опубликованный в 2012 г., вошли события с уточненными параметрами землетрясений за период 1900–2009 гг. [21]. В настоящем исследовании используется версия каталога, включающая события до 2019 г. (Version 10.0, dated 21st March 2023. URL: http://www/isc.ac.uk/iscgem/download.php).

На рис. 2 приведена информация о количестве используемых в исследовании событий за период 1999–2019 гг. Число зарегистрированных ССД событий возрастало с 1378 до 4560 в период с 1999 по 2007 г. После 2007 г. среднее число зарегистрированных ССД событий в год составило около 4500. Ежегодное число событий в инструментальном каталоге ISC-GEM за рассматриваемый период изменялось от 1001 до 2083 (в среднем 1500 событий в год). Отчасти это произошло за счет увеличения числа станций в обработке землетрясений (см. табл. 1).

 

Рис. 2. Число землетрясений, зарегистрированных ССД ФИЦ ЕГС РАН за период 1999–2019 гг. и приведенных в инструментальном каталоге.

 

На рис. 3 указано количество исследуемых событий по зонам Флинна–Энгдала [16] для двух временных периодов. Оценка погрешностей в определении параметров сильных землетрясений выполнялась для 50 сейсмических регионов (табл. 2).

 

Рис. 3. Распределение числа исследуемых землетрясений по регионам Флинна–Энгдала за периоды времени: а) до 2010 г.; б) после 2010 г.

 

Таблица 2. Параметры пространственного распределения погрешностей в определении местоположения эпицентров землетрясений и глубин очагов для разных зон Флинна–Энгдала с 01.1999 по 12.2019 г.

Номер зоны Флинна– Эндгала

Количество событий

Величина ошибки (среднее значение), км

ΔR

Δh

01.1999–12.2009

01.2010–12.2019

01.1999–12.2009

01.2010–12.2019

01.1999–12.2009

01.2010–12.2019

1

457

547

24

13

15

10

2

67

92

27

16

18

6

3

90

98

29

18

13

6

4

50

54

40

21

14

6

5

199

368

44

24

20

13

6

148

209

44

19

18

11

7

77

130

43

14

17

8

8

527

1151

48

20

23

10

9

23

35

45

24

17

9

10

112

321

44

20

20

12

11

62

161

50

22

30

9

12

1132

1632

47

23

48

14

13

55

84

58

22

38

12

14

646

935

43

20

28

12

15

635

903

43

16

22

14

16

441

517

36

16

21

10

17

103

119

28

13

26

13

18

281

362

30

15

24

11

19

916

1215

31

14

17

10

20

130

179

37

12

16

10

21

189

158

34

14

17

9

22

444

530

36

16

26

17

23

613

549

34

14

28

12

24

776

615

37

16

28

10

25

57

87

31

14

21

10

26

213

231

26

12

21

10

27

143

81

28

13

18

9

28

86

60

21

10

16

7

29

184

259

33

13

22

9

30

193

203

35

14

14

7

31

71

81

36

15

13

6

32

311

578

49

20

18

2

33

290

478

44

19

24

4

34

14

16

52

16

19

4

35

1

12

0

36

6

10

33

14

12

10

37

123

130

45

20

19

8

38

2

22

37

16

12

6

39

17

37

47

16

33

5

40

118

138

19

12

14

4

41

65

52

18

8

13

6

42

39

47

13

10

16

4

43

106

238

56

23

18

4

44

28

57

37

25

14

2

45

22

64

57

25

20

3

46

734

297

25

13

14

10

47

95

53

24

16

20

7

48

161

153

25

11

20

9

49

2

9

0

50

1

1

62

6

0

5

 

Процедура определения погрешностей ССД в определении местоположения эпицентра и глубины очага включала следующую последовательность действий:

  1. Определение попадания каждого из эпицентров в выбранный регион (зону Флинна–Энгдала) и присвоение событию номера региона, по которому формируются группы.
  2. Для каждого события в группе вычисление разницы между соответствующими параметрами землетрясений (координатами, глубиной очага), определенными разными сейсмологическими службами. Эти невязки рассматриваются как ошибки в определении параметров ССД.

Зонирование территории мира по величине средних ошибок в определении координат эпицентра ∆R и глубины очага ∆h в оперативном режиме.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Сравнение средних ошибок ΔR и Δh в определении параметров землетрясений ССД в оперативном режиме по континентам за разные интервалы времени показывает, что точность определения параметров увеличивается (табл. 3).

 

Таблица 3. Распределения погрешностей в определении местоположения эпицентров землетрясений ΔR, глубин очагов Δh для разных континентов

Континент

Количество событий

Величина погрешности (среднее значение), км

ΔR

Δh

1999–2009 / 2010–2019

1999–2009 / 2010–2019

1999–2009 / 2010–2019

Австралия и Океания

2973 / 4254

44 / 20

33 / 13

Африка

194 / 211

42 / 18

17 / 7

Евразия

5546 / 5400

31 / 14

21 / 10

Северная Америка

1025 / 1384

33 / 18

16 / 10

Южная Америка

740 / 1637

47 / 19

22 / 10

 

До 2009 г. погрешность определения координат эпицентра ΔR составляла 20–40 км, с 2010 до конца 2019 г. − 14–20 км. С 1999 по 2009 г. погрешность определения параметров глубины очага Δh уменьшилась до 10–24 км, а с 2010 г. точность определения Δh увеличилась почти в 2 раза до 7–13 км.

За весь рассмотренный период времени абсолютные значения погрешностей в определении координат ΔR для разных зон Флинна–Энгдала варьируют в диапозе от 6 до 62 км, глубины Δh − от нуля до 48 км (см. табл. 2). В основном ошибки ΔR для событий до 2010 г. попадают в диапазон до 30–60 км, а после 2010 г. значительно уменьшаются и находятся в диапазоне 10–20 км. Ошибки Δh для событий в указанные периоды попадают в диапазон 15–30 км и до 10 км соответственно.

За период до 2010 г. наибольшие значения погрешностей ΔR получены для зон 13, 34, 43, 45, 50, расположенных в южном и западном полушариях, они превышают 50 км. Максимальное значение ΔR (62 км) получено для зоны 50 (рис. 4).

 

Рис. 4. Зонирование сейсмоопасных регионов мира по величине погрешности в определении координат ΔR до (а) и после 2010 г. (б)

 

За период 2010–2019 гг. значения погрешностей ΔR уменьшаются в 2 раза для всех регионов. Максимальные значения ошибок в определении координат ΔR, полученные для регионов 44 и 45, составляют 25 км; минимальные значения составляют 8 км для зоны 41 и 6 км для зоны 50.

Погрешности в определении глубин Δh за временной интервал 2010–2019 гг. по сравнению с предыдущим десятилетием уменьшились в 2 раза и не сильно отличаются для разных зон Флинна–Энгдала. Для территории РФ (регионы 19, 28–30, 41, 42, 49) точность определения Δh в среднем увеличилась в 2.5 раза, а для регионов 32, 39, 44, 45 − более, чем в 7 раз (рис. 5).

 

Рис. 5. Зонирование сейсмоопасных регионов мира по величине погрешности в определении глубины очагов Δh до (а) и после 2010 г. (б)

 

Для территории РФ за весь рассмотренный период (по декабрь 2019 г.) ССД получены наиболее точные средние оценки положения эпицентра ΔR и глубины очага Δh − 18 и 12 км соответственно. Для регионов 41, 42 точность определения координат выше по сравнению с другими регионами на территории РФ. Погрешность ΔR для них составляет 13 и 11 км соответственно, тогда как для остальных от 15 до 25 км.

Точность определения глубины Δh для периода 1999–2009 гг. варьирует от 13 км для региона 41 до 22 км для региона 29. Погрешность определения глубины Δh с 2010 г. изменяется от 4 км (регион 42) и до 10 км (регион 19). В среднем за весь рассмотренный период погрешность в определения глубины Δh варьирует от 9 до 15 км.

Увеличение точности определения гипоцентра связано с увеличением числа станций, задействованных в работе ССД (см. табл. 1).

Интересно отметить тенденцию уменьшения значений погрешностей в определении местоположения эпицентров ΔR и глубин очага Δh при увеличении магнитуды землетрясения. В табл. 4 приведены погрешности ΔR и Δh для разных континентов в зависимости от диапазона магнитуды Mw для событий с января 2010 г. по декабрь 2019 г.

 

Таблица 4. Распределения погрешностей в определении местоположения эпицентров ΔR и глубин очага Δh для разных диапазонов магнитуды Mw по континентам

Континент

Величина ошибки (среднее значение), км

Диапазоны магнитуды Mw < 5 / 5−6 / 6−7 / > 7

ΔR

Δh

 

22 / 20 / 16 / 17

15 / 13 / 9 / 9

Африка

18 / 6 / 10 / –

7 / 5 / 6 / –

Евразия

17 / 18 / 12 / 13

12 / 7 / 9 / 8

Северная Америка

18 / 20 / 16 / 17

11 / 3 / 7 / 10

Южная Америка

22 / 18 / 17 / 12

11 / 10 / 8 / 11

 

Для большинства исследуемых событий (~ 56%) в диапазоне магнитуд Mw 5−6 получены значения погрешностей в определении ΔR, не превышающие 20 км. Для других диапазонов магнитуд основная часть событий также лежит в диапазоне ΔR менее 20 км. Количество событий, для которых погрешность в определении местоположения эпицентра ΔR составляет более 40 км, не превышает 5% (рис. 6).

 

Рис. 6. Распределение событий в процентах по значениям погрешностей в определении координат ΔR для разных диапазонов магнитуд; радиус кружка зависит от количества событий в диапазоне; для не подписанных кружков процент событий < 5%.

 

Среди исследованных зон Флинна–Энгдала с высоким уровнем сейсмичности наибольший интерес представляют зоны 29–31, частично относящиеся к территории России и расположенные в Альпийско-Гималайском сейсмоактивном поясе (АГСП). В 2023 г. зона АГСП характеризовалась чрезвычайно высокой сейсмической активностью. Здесь произошли катастрофические землетрясения: 6 и 20 февраля в Турции; 8 сентября в Марокко; 7, 11 и 15 октября в Афганистане. В мае и июне на Черноморском побережье Краснодарского края произошла серия ощутимых землетрясений с магнитудами 3.1≤ mb ≤ 4.4 [1].

На рис. 7 показано процентное распределение событий по разнице значений погрешностей ΔR в зависимости от магнитуды Mw для зоны 30 в целом (см. рис. 7а) и отдельно для Северного Кавказа (см. рис. 7б).

 

Рис. 7. Распределение событий по разнице определения координат ΔR в зависимости от магнитуды: а − зона FE 30; б − Северный Кавказ; неподписанные кружки − < 5% событий.

 

Процентное распределение событий по разнице определения глубин в зависимости от магнитуды Mw показано на рис. 8. Для большинства событий (55%) в диапазоне магнитуд Mw 5–6 погрешности в определении глубины Δh не превышают 15 км, и в других диапазонах магнитуд Mw погрешность также находится в диапазоне Δh < 15 км. Количество событий, для которых Δh > 30 км, не превышает 5%.

 

Рис. 8. Распределение событий по разнице определения глубин в зависимости от магнитуды; неподписанные кружки − < 5% событий.

 

ДИСКУССИЯ

Анализ полученных результатов показал значительное увеличение точности определения ССД ФИЦ ЕГС РАН параметров сильных событий РФ и мира в оперативном режиме за последнее десятилетие.

Для зон Флинна–Энгдала, куда входят сейсмоопасные территории РФ и сопредельных стран, был выполнен подробный анализ динамики уменьшения погрешностей в определении местоположения эпицентра ΔR. Анализ представленных на рис. 9 данных позволяет сделать вывод о значительном уменьшении погрешностей определения местоположения эпицентра ССД ФИЦ ЕГС РАН, особенно за период после 2010 г.

 

Рис. 9. Диаграммы погрешностей в определении местоположения эпицентра ΔR до (а) и после 2010 г. (б). Прямоугольники − диапазоны квартилей 25–75%; линии − полный диапазон погрешностей от минимального до максимального значений.

 

Исходя из предположения, что приемлемая надежность оценки последствий землетрясений в масштабе времени близкому к реальному с вероятностью (Pα = 0.85) может быть достигнута при погрешности определения местоположения эпицентра ΔR меньше протяженности зоны поражения более чем в 5 раз, получено значение приемлемой погрешности ΔR = 12 км.

Следует отметить, что для отдельных зон Флинна–Энгдала получены оценки погрешности в определении координат эпицентра землетрясения ΔR > 20 км, соизмеримые с размерами крупных мегаполисов. В случае оперативного моделирования последствий землетрясения в зоне с такими погрешностями возможно ошибочное исключение части городской застройки при оценке размеров ущерба.

Для получения надежных оперативных потерь от землетрясений с помощью системы “Экстремум” важно заблаговременно и систематически определять разброс погрешностей ΔR и Δh для минимизации их влияния. Результаты по зонированию погрешностей, полученные в настоящем исследовании, представлены в виде тематических карт для применения в информационных системах. В системе “Экстремум” [5] слой информации, содержащий границы зон с различной погрешностью ΔR и Δh, позволяет выбрать оптимальный вариант стратегии для получения интервальных оценок возможного ущерба и других важных параметров обстановки в случае ЧС. Для этого достаточно определить попадание гипоцентра в зону и прочитать её характеристику.

Следует отметить, что погрешности ΔR, Δh и размеры зон Флина–Энгдала связаны друг с другом. Увеличение размеров зон снижает уровень вариации значений средних погрешностей. Это становится заметно при сравнении вариаций средних погрешностей для отдельных зон Флина–Энгдала и для континентов. Для континентов погрешности мало отличаются друг от друга. При выборе стратегии зонирования погрешностей следует учитывать уровень сейсмической опасности, плотность населения и уровень экономического развития территорий. Для густозаселённых территорий со сравнительно низким уровнем экономического развития и высокой сейсмичностью целесообразно использовать зоны Флина–Энгдала с большей детализацией.

Альтернативой зонированию погрешностей ΔR и Δh могут служить карты с изолиниями, построение которых основано на гипотезе о том, что погрешности локализации изменяются плавно. Приняв такую гипотезу, можно по значениям погрешностей в эпицентрах землетрясений с известными координатами построить сетку погрешностей, а затем изолинии, соединяющие точки с их одинаковыми значениями. Использование таких сеток и карт изолиний в информационных системах для получения необходимой характеристики осуществляется методом интерполяции и реализовано в виде функции в различных системах, в том числе в системе “Экстремум”. Применение этого метода исключает необходимость оптимизации размеров зон Флина–Энгдала.

Метод зонирования погрешностей и метод изолиний могут использоваться совместно, при этом для оценки характеристики зоны Флина–Энгдала наряду с гипоцентрами можно учитывать узлы сетки, полученные интерполяцией.

ВЫВОДЫ

Оценка оперативных потерь от землетрясений осуществляется с учетом интересов МЧС РФ и используется для принятия решений о реагировании на ЧС, вызванную сильным землетрясением. Надежность оценок потерь зависит от многих факторов, в первую очередь, от точности параметров землетрясений: координаты, глубины очага и магнитуды, которые используются в формулах макросейсмического поля для моделирования возможной интенсивности сотрясений в населенных пунктах [13, 15].

Полученные в настоящем исследовании результаты сравнения каталогов ССД ФИЦ ЕГС РАН и GEM-ISC свидетельствуют о значительном увеличении точности определения местоположения эпицентра и глубины очагов сильных событий, особенно после 2010 г., что способствует повышению надежности оценок потерь от землетрясений в режиме близком к реальному времени.

В дальнейшем для сейсмоопасных территорий с высокой плотностью населения и низким уровнем экономического развития предполагается выполнение более детальных исследований погрешностей ΔR и Δh с целью исключения грубых ошибок при моделировании последствий сильных событий с использованием системы “Экстремум”.

Авторы выражают признательность коллективу Центра исследований экстремальных ситуаций за их вклад в развитие системы “Экстремум” и коллегам из ФИЦ ЕГС РАН за плодотворное сотрудничество.

Статья подготовлена в рамках выполнения государственного задания ИГЭ РАН по теме НИР № 122022400105-9 “Прогноз, моделирование и мониторинг эндогенных и экзогенных геологических процессов для снижения уровня их негативных последствий” и государственного задания ФИЦ ЕГС РАН № 075-01271-23.

1 Комитет по данным для науки и техники (CODATA) — междисциплинарный комитет Международного совета по науке.

×

About the authors

N. I. Frolova

Sergeev Institute of Environmental Geoscience of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: frolovanina7@gmail.com
Russian Federation, Bldg. 2, 13, Ulansky All., Moscow, 101000

N. S. Malaeva

Sergeev Institute of Environmental Geoscience of the Russian Academy of Sciences

Email: frolovanina7@gmail.com
Russian Federation, Bldg. 2, 13, Ulansky All., Moscow, 101000

M. V. Kolomiets

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

I. P. Gabsatarova

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

M. I. Ryzhikova

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

S. P. Suchshev

Bauman Moscow State Technical University

Email: Sersan150@mail.ru
Russian Federation, 5, 2nd Baumanskaya St., Moscow, 105005

A. N. Ugarov

Bauman Moscow State Technical University

Email: Sersan150@mail.ru
Russian Federation, 5, 2nd Baumanskaya St., Moscow, 105005

References

  1. Vinogradov, Yu.A., Ryzhikova, M.I., Petrova, N.V., Poigina, S.G., Kolomiets, M.V. [Strong earthquakes of the globe in the first half of 2023 according to the data of the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2023, vol. 5, no. 3, pp. 7–27. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2023.3.01. (in Russian)
  2. Vinogradov, Yu.A., Ryzhikova, M.I., Petrova, N.V., Poigina, S.G., Kolomiets, M.V. [Strong earthquakes of the globe in the second half of 2023 according to the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2024, vol. 6, no. 1, pp. 7–24. (in Russian)
  3. [Information from the earthquake emergency alert service]. FRC GS RAS. URL: http://www.gsras.ru/new/ssd.htm (accessed 10.01.2024). (in Russian)
  4. Kolomiets, M.V., Dulentsova, L.G., Ryzhikova, M.I. [Earthquake emergency alert service of the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2019, vol. 1, no. 1. pp. 84–91. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2019.1.08. (in Russian)
  5. Larionov, V.I., Sushchev, S.P., Ugarov, A.N., Frolova, N.I. [Seismic risk assessment using GIS technologies]. In: [Natural hazards of Russia. Vol. 6: Assessment and management of natural risks]. A.L. Ragozin, Ed., Moscow, KRUK Publ., 2003, p. 209–231. (in Russian)
  6. Starovoit, O.E., Chepkunas, L.S., Kolomiets, M.V., Ryzhikova, M.I. [Earthquake emergency alert service of the FRC GS RAS]. In: [Earthquakes of Northern Eurasia, 2009], Obninsk, FRC GS RAS Publ., 2015, pp. 234–243. (in Russian)
  7. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Lutikov, A.I., Sushchev, S.P., Malaeva, N.S. [Seismic risk assessment in the Stavropol krai]. Geofizicheskie protsessy i biosfera, 2022, vol. 21, no. 3, pp. 111–136. https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-9. (in Russian)
  8. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Petrova, N.V., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [The seismic intensity attenuation features influence on the reliability of earthquake losses operational estimates]. Geoekologiya, 2019, no. 5. pp. 23–37. (in Russian)
  9. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Sushchev, S.P., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [The seismic intensity attenuation model calibration in the Balkans (earthquakes in Croatia in 2020)]. Geoekologiya, 2021, no. 5. pp. 3–21. https://doi.org/10.31857/S0869780921050040. (in Russian)
  10. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [Seismic intensity attenuation model calibration using the example of earthquakes in Albania]. Geoekologiya, 2020, no. 5, pp. 62–77. (in Russian)
  11. Frolova, N.I., Kolomiets, M.V., Ugarov, A.N., Barskaya, T.V. [Estimation of errors in determining earthquake parameters FRC GS RAS]. In: [Analysis, forecast and management of natural risks in the modern world. Proc. 9th Int. Scientific and Practical Conference “Georisk-2015”]. V.I. Osipov, Ed., Moscow, RUDN University Publ., 2015, vol.1, pp. 527–534. (in Russian)
  12. Frolova, N.I., Malaeva, N.S., Ruzhich, V.V., Berzhinskaya L.P. et al. [Social and economic indicators of seismic risk assessment by the example of Angarsk city]. Geofizicheskie protsessy i biosfera, 2022, vol. 21, no. 2, pp. 86–113. https://doi.org/10.21455/gpb2022.2-5. (in Russian)
  13. Frolova, N.I., Ugarov, A.N. [Knowledge base on strong earthquakes as a tool to improve the reliability of operational loss estimates]. Geoekologiya, 2018, no. 6. pp. 1–18. (in Russian)
  14. Adams, R.D., Hughes, A.A., McGregor, D.M. Analysis procedures of the International Seismological Centre. Phys. Earth Planet. Inter., 1982, vol. 30, pp. 85–93.
  15. Bonnin, J., Frolova, N.I., Larionov, V.I. Sushchev, S.P. et al. Reliability of possible earthquake impact assessment with alert seismological surveys application. In: Proc. 28 General ESC Assembly. Genoa, Italy, 2002.
  16. Flinn, Е.А., Еngdаhl, Е.R. Sеismiс аnd gеоgrарhiсаl rеgiоnаlizаtiоn. Вull. Sеism. Sос. Аm., 1974, vol. 64, no.3, part 2.
  17. Frolova, N., Larionov, V., Bonnin, J. Earthquake casualties’ estimations in emergency mode. Advances in Natural and Technological Hazards Research, 2011, vol. 29, pp. 107–123.
  18. Frolova, N.I., Larionov, V.I., Bonnin, J. et al. Loss caused by earthquakes: Rapid estimates. Nat. Hazards, 2017, vol. 88. pp. 63–80. https://doi.org/10.1007/s11069-016-2653-x.
  19. ISC-GEM Catalogue. Available at: URL: http://www.isc.ac.uk/iscgem/download.php (accessed 10.01.2024).
  20. Storchak, D.A., Bird, A.L., Adams, R.D. Discrepancies in earthquake location between ISC and other agencies. Journal of Seismology, 2000, vol. 4, pp. 321–331.
  21. Storchak, D.A., Giacomo, D.Di, Bondár, I. et al. ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900–2009).GEM Technical Report. GEM Foundation, Pavia, Italy, 2012, V1.0.0, 128 pp. https://doi.org/ 10.13117/GEM.GEGD.TR2012.01.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Seismic stations, the data of which are used in the SSD of FRC GS RAS in the near-real-time mode according to [2].

Download (582KB)
3. Fig. 2. Number of earthquakes registered by the SSD FRC GS RAS for the period of 1999-2019 and given in the instrumental catalogue.

Download (249KB)
4. Fig. 3. Distribution of the number of investigated earthquakes by Flynn-Engdahl regions for the time periods: a) before 2010; b) after 2010.

Download (250KB)
5. Fig. 4. Zoning of seismic regions of the world according to the magnitude of ΔR coordinate error before (a) and after 2010 (b).

Download (230KB)
6. Fig. 5. Zoning of seismic regions of the world by the error in determining the focal depth Δh before (a) and after 2010 (b).

Download (196KB)
7. Fig. 6. Percentage distribution of events in terms of ΔR coordinate errors for different magnitude ranges; the radius of the circle depends on the number of events in the range; for unsigned circles, the percentage of events < 5%.

Download (107KB)
8. Fig. 7. Distribution of events by the difference of ΔR coordinate determination depending on magnitude: a - FE 30 zone; b - North Caucasus; unsigned circles - < 5% of events.

Download (119KB)
9. Fig. 8. Distribution of events by difference in depth definition as a function of magnitude; unsigned circles are < 5% of events.

Download (109KB)
10. Fig. 9. Diagrams of errors in determining the epicentre location ΔR before (a) and after 2010 (b). Rectangles - quartile ranges of 25-75%; lines - full range of errors from minimum to maximum values.

Download (142KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences