Junior Researcher; Lab. of Acoustic Research
младший научный сотрудник; лаб. акустических исследований
Dr. Phys. & Math. Sci., Associate Professor; Director
доктор физико-математических наук, доцент; директор
Cand. Phys. & Math. Sci.; Senior Researcher; Lab. of Acoustic Research
кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник; лаб. акустических исследований
We present a novel approach within linear elasticity theory for modeling the spatial distribution of enhanced crustal deformations during earthquake preparation. Our model utilizes the Lamé differential equation system, representing the seismic source as a concentrated force system acting at a point within an elastic half-space. The associated boundary value problem is solved analytically using Green’s functions. The framework computes anomalous pre-seismic deformations at each surface point and quantifies their occurrence frequency relative to background tidal deformation thresholds.The method was validated using the Global Centroid-Moment-Tensor Catalog for the Kamchatka Peninsula seismic zone. Simulations of deformation patterns preceding earthquakes (1976–2020) reveal:
Deformation anomalies predominantly align with the primary coastal fault system;
Peak occurrence frequencies (0.6–0.8) correlate with densely populated regions;
Distinct temporal variability, with high-activity phases (0.6–0.8) interspersed with low-activity intervals (0.1–0.2).
This approach provides a robust tool for investigating pre-seismic deformation patterns and identifying multidisciplinary precursor phenomena in active tectonic regions.
В рамках линейной теории упругости предложен новый подход к моделированию пространственного распределения областей повышенных деформаций земной коры, возникающих при подготовке землетрясений. Модель основана на системе дифференциальных уравнений Ламе, где источник землетрясения представлен в виде сосредоточенной системы сил, приложенных к точке упругого полупространства. Соответствующая прямая краевая задача решается с использованием функций Грина. В рамках модели для каждой точки поверхности земной коры вычисляются предсейсмические деформации, после чего определяется частота случаев, когда эти деформации превышают фоновые приливные.Предложенный метод апробирован на данных каталога "The Global Centroid-Moment-Tensor Catalog" для Камчатки — одного из самых сейсмически активных регионов планеты. Проведено моделирование пространственного распределения повышенных предсейсмических деформаций за период 1976–2020 гг. Установлено, что области повышенных деформаций преимущественно локализуются вдоль линии основного разлома у побережья Камчатки.Максимумы относительных частот возникновения таких деформаций граничат с районами высокой плотности на-селения. Анализ временной динамики выявил значительную вариативность: наблюдаются периоды как с высокими частотами повышенных деформаций (0.6–0.8), так и с низкими (0.1–0.2).Разработанный подход позволяет исследовать области повышенных деформаций земной коры, возникающие при подготовке сильных землетрясений, и может быть использован для изучения предсейсмических аномалий в различных геофизических полях.