ИНСТАНТОННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФОРШОК-АФТЕРШОКОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В сейсмологии из практических и теоретических соображений весьма важно описание процессов форшоковой и афтершоковой активизации. Эмпирически установлена аналогия математических соотношений, описывающих характер прямого и обратного законов Омори-Утсу. Исследования обобщенной окрестности сильного землетрясения (ООСЗ) выявили еще более тесную аналогию свойств форшоков и афтершоков. Такая аналогия распространяется также на характеристики процесса активизации, в частности, на аномальные изменения наклона графика повторяемости. В качестве унифицирующей модели всего форшок-афтершокового процесса в данной работе предложено использовать кинетические уравнения, имеющие решения в виде локализованных во времени сильно выраженных максимумов, называемых инстантонами (по аналогии с солитонами - локализованными волнами). Наглядный образ инстантонного решения - график производной по времени от логистической зависимости, описывающей переходный процесс. Скорость такого процесса сначала значительно возрастает, достигает максимума, а затем асимптотически убывает до нуля. Цель работы - продемонстрировать эффективность использования инстантонной модели, которая обобщает модель саморазвивающихся процессов (СРП), но не предусматривает развитие физически нереализуемой сингулярности, обычно моделирующей взрывной рост числа фор- и афтершоков в окрестности главного события. Сравнение новой модели с эмпирическими данными проводится на примере землетрясений в наиболее обеспеченной средствами регистрации южной части о-ва Сахалин за 2003-2023 гг. Показано удовлетворительное сходство теоретических и эмпирических временных зависимостей как для ООСЗ, построенной для территории в пределах (44.5°-50.5° с. ш., 141.5°- 43.5° в. д.), так и для отдельных сильных землетрясений на Сахалине.

Об авторах

Л. М Богомолов

Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН

Email: bleom@mail.ru
Южно-Сахалинск, Россия

М. В Родкин

Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН; Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Email: rodkin@mitp.ru
Южно-Сахалинск, Россия; Москва, Россия

В. Н Сычев

Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН

Южно-Сахалинск, Россия

Список литературы

  1. Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Прикладная статистика. Основы эконометрики (в 2-х т.). М.: Юнити-Дана. 2001. 1088 с.
  2. Вайнштейн А.И., Захаров В.И., Новиков В.А., Шифман М.А. Инстантонная азбука // УФН. 1982. Т. 136. № 4. С. 553-591.
  3. Воейкова О.А., Несмеянов С.А., Серебрякова Л.И. Неотектоника и активные разломы Сахалина. М.: Наука. 2007. 187 с.
  4. Гольдин С.В. Физика “живой” Земли. Проблемы геофизики XXI века / Николаев А. В. (отв. ред.). М.: Наука. 2003. C. 17-36.
  5. Гульельми А.В., Завьялов А.Д., Зотов О.Д., Клайн Б.И. Неполные симметричные триады тектонических землетрясений. Тезисы докладов 6-й Всероссийской тектонофизической конференции. М.: ИФЗ РАН. 2024. С. 49.
  6. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с. Магнус Я.Р., Катышев П.К., Пересецкий А.А. Эконометрика. Начальный курс. М.: Дело. 2004. 576 с.
  7. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики (2-е изд., испр. и доп). М.: Эдиториал УРСС. 2002. 358 с.
  8. Малышев А.И., Тихонов И.Н. Закономерности динамики форшок-афтершоковых последовательностей в районе Южных Курильских островов // Докл. АН СССР. 1991. Т. 319. № 1. С. 134-138.
  9. Малышев А.И., Тихонов И.Н. Нелинейные закономерности развития сейсмического процесса во времени // Физика земли. 2007. № 6. С. 37-51.
  10. Родкин М.В. Сейсмический режим в обобщенной окрестности сильного землетрясения // Вулканология и сейсмология. 2008. № 6. С. 1-12.
  11. Родкин М.В. Типовая фор- и афтершоковая аномалия - эмпирика, интерпретация // Вулканология и сейсмология. 2020.№ 1. С. 64-76.
  12. Смирнов В.Б., Пономарев А.В. Физика переходных режимов сейсмичности. М.: РАН. 2020. 412 с.
  13. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 312 с.
  14. Содержание ежегодников - “Землетрясения России” (gsras.ru) URL: http://www.gsras.ru/zr/contents.html (дата обращения 10.09.2024).
  15. Тихонов И.Н., Василенко Н.Ф., Золотухин Д.Е., Ивельская Т.Н., Поплавский А.А., Прытков А.С., Спирин А.И. Симуширские землетрясения и цунами 15 ноября 2006 года и 13 января 2007 года // Тихоокеанская геология. 2008. Т. 27. № 1. С. 3-17.
  16. Тихонов И.Н., Михайлов В.И., Малышев А.И. Моделирование последовательностей землетрясений юга Сахалина, предваряющих сильные толчки, с целью краткосрочного прогноза времени их возникновения // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 1. С. 5-14
  17. Faraoni V. Lagrangian formulation of Omori’s law and analogy with the cosmic Big Rip. // Eur. Phys. J. C. 2020.V. 80. № 5. P. 445-450. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-020-8019-2
  18. Malyshev A.I., Tikhonov I.N. Nonlinear regular features in the development of the seismic process in time // Izv. Physics of the Solid Earth. 2007. V. 43. № 6. P. 476-489.
  19. Rodkin M.V., Tikhonov I.N. The typical seismic behavior in the vicinity of a large earthquake // Physics and Chemistry of the Earth. 2016.V. 95. P. 73-84.
  20. Rodkin M., Patonin A., Shikhova N., Ponomarev A., Smirnov V.Comparison of fore- and aftershock activity in the generalized vicinity of large earthquakes, rock bursts and acoustic emission events: 7th General Assembly (GA) of the European Seismological Commission, 19-24 September 2021. Session 21: Physics of earthquake preparation process: from laboratory experiments to earthquake forecast. № 493.
  21. Tikhonov I.N., Kim Ch.U. Confirmed prediction of the 2 August 2007 Mw 6.2 Nevelsk earthquake (Sakhalin Island, Russia) // Tectonophysics. 2010. V. 485. P. 85-93.
  22. Utsu T. A statistical study on the occurrence of aftershocks // Geophys. Mag. 1961. V. 30. P. 521-605.
  23. Varnes D.J. Predicting earthquakes by analyzing accelerating precursory seismic activity //Pure and Applied Geophysics. 1989. V. 130(4). P. 661-686. https://doi.org/10.1007/bf00881603
  24. Voight B. A relation to describe rate-dependent material failure // Science. 1989.V. 243. № 4888. P. 200-203. https://doi.org/10.1126/science.243.4888.200
  25. Zavyalov A.D., Guglielmi A.V., Zotov O.D. Three problems in aftershock physics // J. Volcanol. Seismol. 2020. V. 14. P. 341-352. https://doi.org/10.1134/S0742046320050073
  26. Zavyalov A., Zotov O., Guglielmi A., Klain B. On the Omori Law in the Physics of Earthquakes //Appl. Sci. 2022. V. 12. P. 9965-9982. https://doi.org/10.3390/app12199965
  27. Zelenin E.A, Bachmanov D.M., Garipova S.T., Trifonov V.G., Kozhurin A.I. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continentalscale dataset // Earth System Science Data. 2022. V. 14. P. 4489-4503.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».