Общий закон подобия для землетрясений. Применение к сейсмически активным регионам мира (1104189), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Эмпирическая плотностьраспределения логарифма сейсмической активности лежит в пределах от -0.7 до-1.8 , что соответствует повторяемости умеренных событий магнитуды 5 отодного события в пять лет, до одного события в 60 лет. Максимальныезначения А, отмечены в Центральных Апеннинах, на территории Калабрии иСицилии. Наиболее низкими значениями характеризуется территория ЗападныхАльп. Показатель баланса магнитуд имеет максимум в районе значения 0.8.Повышенные значения (около 1.2) коэффициент В имеет на севере Сицилии ина границе Италии и Франции.
На территории Швейцарских Альп значения Внаиболее низкие (менее 0.7). Значения коэффициент С изменяются в широкомдиапазоне от 0.9 до 1.5. Наивысшие значения отмечены на территорииШвейцарских Альп и Северных Апеннин, в то время как самые низкиезначения получены для пространственных ячеек на территории Сицилии. Дляэтой территории рассмотрено влияние вулканических событий на оценкикоэффициентов ОЗПЗ. Включение в оценки 1890 вулканических событийприводят к повышению значений коэффициента С в среднем на 0.2 или более.Рассмотрены совместные комбинации параметров ОЗПЗ, распределениекоторых имеет ярко выраженную заведомо неоднородную структуру,свидетельствующуювпользуналичиямногообразияразличныхкорреляционных соотношений и/или нетривиального аттрактора впорождающей динамической системе.Оценены среднесрочные значения коэффициенты ОЗПЗ для шестилетнихпоследовательных временных интервалов.
На Рисунке 6 представленывременные вариации коэффициентов ОЗПЗ осредненные по всемрезультативным ячейкам масштаба S1. Также рассмотрены вариациикоэффициентов ОЗПЗ для значений коэффициентов группированных по восьмисейсмогенным зонам Италии (Восточные Альпы, Западные Альпы, СеверныеАпеннины, Центральные Апеннины, Южные Апеннины, Калабрия, Сицилия,вулканическая зона Этны). Надежность среднесрочных параметров изменяетсяво времени и пространстве и их интерпретация не всегда возможна. Основноевнимание уделено произошедшим за период наблюдений на рассматриваемойтерритории (или вблизи нее) сильным событиям (магнитудный порограссмотренных событий зависит от анализируемой территории) и ихвозможному влиянию на среднесрочные вариации коэффициентов ABC.Отмечено антикоррелированное поведение коэффициентов A и B, а именноустойчивый рост сейсмической активности и понижение значений показателябаланса магнитуд во временном интервале между двумя сильными событиями.13Рис.
6 Группированные шестилетние оценки коэффициентов ОЗПЗ для территорииЦентрального Средиземноморья и Альпийской горной системы (масштаб S1): a)коэффициент A; б) коэффициент B; в) коэффициент С; г) количество пространственных ячеекпо которым проводилось осреднение. Примечание: Группированные средние оценкикоэффициентов сопровождаются 75% и 25% квантилями, характеризующими разбросзначений за интервал времени. Красной сплошной чертой указано время “значительных”(магнитуда более 7) событий, произошедших на рассматриваемой территории.Максимальная магнитуда и название событий указаны над верхним графиком.
Разрывграфиков соответствует периоду с 1938 по 1954 годы, для которого оценки коэффициентовОЗПЗ не проводились из-за очевидной неполноты используемых данных во время II-ойМировой войны.Для оценок коэффициентов ОЗПЗ в масштабе S2 использованы данныеМодернизированного каталога Италии с магнитудами от 2.6 и выше с 1974 по2005 г.. Распределение значений коэффициента A в эти 32 года имеют четырехарактерных максимума в точках -0.2, -0.7, -1.1, и -1.8. Эти значениянаблюдаются, соответственно, в Центральных Апеннинах, на северо-восточнойгранице Италии и в Северных Апеннинах, в областях разделяющих эти районы,14и на северо-западной границе Италии, соответственно. Распределение значенийкоэффициента B также имеет четыре максимума около 1.3, 1.1, 0.95 и 0.8,однако, области, где эти значения встречаются, за исключением области,соответствующей наиболее низким значениям сейсмической активности насеверо-западной границе Италии, значительно отличаются от упомянутыхобластей характерных значений A.
Значения коэффициента С имеют скошенноераспределение с 4%-ым максимумом в районе 1.4 и вырождающимся от 0.5%«хвостом» в интервале от 1.1 до 0.8 и ниже. Эти сравнительно пониженныезначения коэффициента С очевидно вызваны сильным событием 1976 года воФриули, которое доминирует в распределении сейсмической активности на 32летнем интервале, и с которым связаны высокие значения коэффициента A насеверо-восточной границе Италии. Следует отметить самые высокие значениякоэффициента С на раздробленной горной территории, а именно в СеверныхАпеннинах и Швейцарских Альпах. Аналогично масштабу S1 полученысреднесрочные шестилетние оценки коэффициентов ОЗПЗ и рассмотренывременные вариации группируемых оценок коэффициентов для сейсмогенныхзон Восточных Альп, Западных Альпы и Северных Апеннины.Для масштаба S3 долгосрочные оценки коэффициентов ОЗПЗ полученыдля пяти ступеней пространственной иерархии для данных локального каталогаНационального института океанографии и Экспериментальной с 1977 по 2005гг.
и магнитуд 2.2 и более. Получено характерное значений параметрасейсмической активности А равное -1.5 и показателя баланса магнитуд B около1.15, каждое из которых составляют 12% от общего определения. Значениякоэффициента C изменяются от 1.4 до менее 0.8.Описанные в третьей главе оценки коэффициентов ОЗПЗ сиспользованием более точных и представительных региональных каталогов,говорят о возможности раздвинуть границы применимости ОЗПЗ на болееширокие диапазоны магнитуд и детализировать размеры области рассмотрения.Современные локальные и региональные каталоги позволяют применятьалгоритм оценки коэффициентов подобия в энергетическом масштабе отмагнитуд 2 и возможно менее, пространственное рассмотрение возможно вмасштабах начиная от 6-10 км, а временной интервал начинается от 4-6 лет.Временные вариации значений А, В, и С, обнаруженные в результате анализарегиональной сейсмичности, указывают на изменчивость этих характеристик вовремени и, по-видимому, обусловлены различной сейсмической динамикой врассмотренные периоды.
Мониторинг этих характеристик в реальном временипозволит заблаговременно выявить и локализовать аномалии динамикисейсмичности, а также уточнить их особенности в ходе последовательногоанализа в разных приближениях.15Глава 4. Использование коэффициентов ОЗПЗ при оценке сейсмическойопасности и сейсмического рискаГлава посвящена использованию коэффициентов ОЗПЗ при оценкахпараметров сейсмического риска и сейсмической опасности.Напомним, что оценки параметров сейсмического риска являютсярезультатом свертки сейсмической опасности с параметрами объекта, которыйможет подвергнуться сейсмическому воздействию: R(g)=H(g) ⊗ O(g) ⊗V(O(g)), где R(g) – плотность риска в точке g, H(g) – плотность сейсмическойопасности в точке g, O(g) – плотность объектов способных испытатьсейсмическое воздействие в точке g, и V(O) – специальные собственныехарактеристики объекта риска. Плотность сейсмической опасности в точке g,H(g), обычно считается равномерно распределенной в объемлющей области исогласованной с соотношением Гутенберга-Рихтера для числа землетрясенийразной силы, N(M), что противоречит наблюдениям.
В главе показано, чтотрадиционное определение сейсмического риска для городов и промышленныхагломераций, игнорирующее пространственную природу возникновенияземлетрясений, может привести к многократному недооцениванию опасности.Пусть разрушительными событиями для конкретного города c являютсяземлетрясения с магнитудой M. Определим меру сейсмического риска rc какrc=N(M)=10A×10B×(5-M) ×SC/2,где S - площадь города, а A, B, C - коэффициенты ОЗПЗ, рассчитанные длякоординат города. В этом случае объектом риска является город как таковой, ипараметр риска определяет повторяемость разрушительных событий на еготерритории. Причем при сравнении значений риска для разных городоврассматривается тривиальный подход, при котором V(O(g))=1.Если объектом риска является население города и параметр рискаопределяет ожидаемое число жителей города, которые могут испытатьразрушительное землетрясение, отнесенное к одному году, то мерасейсмического риска будет:rp = N(M) × Pc,где N(M)=rc, а Pc - число жителей города c.Локальные оценки rс и rp.
получены для 833 городов мира сиспользованием глобальных оценок ОЗПЗ из Главы 2. Расчеты проведены длячетырех групп сейсмических событий: «умеренных» (магнитуда 5 и более,M5+), «сильных» (M6+), «значительных» (M7+) и «крупнейших» (M8+). ГородаЯпонии (Токио, Кобе, Киото, Иокогама) и столица Тайваня (Тайпей) вошли вдесятку с наивысшими значениями rс для всех четырех типов событий.Значения rp максимальны для городов Токио, Йокогама (Япония), ЛосАнджелес, Сан-Франциско (США), Сантьяго (Чили), Джакарта (Индонезия),Мехико (Мексика) и Лима (Перу) для всех четырех типов событий.Максимальные значения повторяемости «сильных» сейсмических событийприведены в Таблице 1:16Таблица 1Максимальные значения повторяемости сейсмических событий M6+ABCrс11,906,3310.140.941.340.15663Китай1,769,5680.220.801.150.08580ДжакартаИндонезия6,503,4490.151.061.230.08349КобзЯпония1,422,9220.170.900.840.07368ИокогамаЯпония3,049,7820.150.951.320.06258КиотоЯпония1,480,3550.160.930.960.06177СантьягоЧили4,099,7140.081.051.210.05579ГуанджоуКитай403,1800.390.950.960.05310Лос-АнджелесСША13,074,800-0.340.951.190.05267КаохсиунгКитай828,1910.210.801.180.05165ГородСтранаТокиоЯпонияТайпейНаселение,чел.С использованием региональных оценок ОЗПЗ из Главы 3, аналогичнооценкам сейсмического риска, полученным по глобальным данным длякрупнейших городов мира, алгоритм SCE был применен для определенияпараметров rc и rp для принципиальных городов Калифорнии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
