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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).