ON THE EARTHQUAKE OCCURRENCES IN JAPAN AND THE SURROUNDING AREA VIA SEMI MARKOV MODELING

PDF (English)
Δημοσιευμένα: июл. 27, 2016
DOI: https://doi.org/10.12681/bgsg.11866
Λέξεις-κλειδιά:
ημιμαρκοβιανό μοντέλο γένεση σεισμού πιθανότητα μετάβασης Ιαπωνία οριακή συμπεριφορά
C. Panorias
Department of Mathematics, Statistics and Operations Research Section, Aristotle University of Thessaloniki
A. Papadopoulou
Department of Mathematics, Statistics and Operations Research Section, Aristotle University of Thessaloniki
T. Tsapanos
Geophysical Laboratory, School of Geology, Aristotle University of Thessaloniki
Περίληψη

Στην παρούσα εργασία, μελετάται η σεισμικότητα στην περιοχή της Ιαπωνίας με τη χρήση Ημιμαρκοβιανού μοντέλου για το οποίο υποθέτουμε ομογένεια ως προς τον χρόνο. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν, αφορούν μεγέθη ισχυρών σεισμών (Mw>6.0) για το χρονικό διάστημα 1900 - 2012. Ως χώρο καταστάσεων, θεωρήσαμε το καρτεσιανό γινόμενο των 11 ζωνών i Z στις οποίες χωρίζεται η Ιαπωνία, επί τις 3 τάξεις μεγέθους 1 R , 2 R , 3 R που αντιστοιχούν σε μεγέθη 6 7,7.1-8 and M> 8.0 αντίστοιχα. Λόγω του μικρού πλήθους δεδομένων στις ζώνες 9,10 και 11, έγινε σύμπτυξη σε μία ζώνη, την οποία συμβολίζουμε ως 9 Z . Σύμφωνα με αυτήν τη μοντελοποίηση περιγράφονται οι πιθανότητες μετάβασης ανάμεσα στα ζεύγη ( , )i j Z R i=1,...9, j=1,2,3, οι πιθανότητες μετάβασης σε διάστημα, και οι οριακές πιθανότητες. Τέλος, σχολιάζονται κάποια ενδιαφέροντα αριθμητικά αποτελέσματα. Το μήκος του χρονικού διαστήματος που έχει υπολογιστεί, φτάνει το μέγιστο τα 7 χρόνια το οποίο είναι αρκετό για να φτάσει το σύστημα στην οριακή του κατάσταση. Η χρονικη μονάδα στους υπολογισμούς ορίστηκε να είναι η μία μέρα.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Σεισμολογία
Creative Commons License

Αυτή η εργασία είναι αδειοδοτημένη υπό το CC Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση 4.0.

Οι συγγραφείς θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τα παρακάτω: Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την οποία μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς. Οι συγγραφείς μπορούν να: Μοιραστούν — αντιγράψουν και αναδιανέμουν το υλικό με κάθε μέσο και τρόπο, Προσαρμόσουν — αναμείξουν, τροποποιήσουν και δημιουργήσουν πάνω στο υλικό.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Anagnos, T. and Kiremidjan, A.S., 1988. A review of earthquake occurrence models for seismic
analysis, Probabilistic Engin. Mechanics, 3, 3-11.
Ando, M., 1975. Source mechanisms and tectonic significance of historical earthquakes along
Nankai trough, Tectonophysics, 27, 119-140.
Cavers, M, and Vasudevan, K., 2015. Spatio-temporal Compex Markov Chains (SCMC) Model
Using Directed Graphs: Earthquakes, Pageoph., 172, 225-241.
Howard, R.A., 1971. Dynamic Probabilistic Systems, Vol. II, Wiley.
Ito, T., Yoshioka, S. and Miyazaki, S., 1999. Interplate coupling in southwest Japan deduced from
inversion analysis of GPS data, Phys. Erath Planet. Inter., 115, 17-34.
Ito, T., Yoshioka, S. and Miyazaki, S., 2000. Interplate coupling in northeast Japan deduced from
inversion analysis of GPS data, Phys. Erath Planet. Inter., 176, 117-130.
Kanamori, H., 1977. Seismic and aseismic slip along subduction zones and their tectonic
implications. In: Island Arcs, Deep Sea Trenches and Back-arc Basins, Amer. Geophys.
Union, Washington D.C., 163-174.
500 1000 1500 2000 2500
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Index
BB[1, ]
Karagrigoriou, A., Makrides, A., Tsapanos, T.M. and Vougiouka, G., 2015. Earthquake forecasting
based on multi-state system methodology, Methodol. Comput. Appl. Probab., doi:
1007/s11009-015-9451-x.
Karakaisis, G.F., 2000. Effects on zonation on the results of the application of the regional time
predictable seismicity model in Greece and Japan. Erath Planet, Space, 52, 221-228.
Knopoff, L., 1971. A stochastic model for occurrence of main sequences earthquakes, Rev. Geophys.
Space Phys., 1, 175-198.
Lomnitz-Adler, J., 1983. A statistical model of the earthquake process, Bull. Seismol. Soc. Am., 73,
-862.
Matsuda, T., 1981. Active faults and damaging earthquakes in Japan-macroseismic zoning and
prediction fault zones. In: Earthquake Prediction, In: An international Review, Simpson,
D.W. and Richards, P.G., eds., AGU, Washington D.C., 279-289.
Matsuda, T., 1990. Seismic zoning map of Japanese islands with maximum magnitudes derived
from active fault data, Bull. Earthq. Res. Inst., Univ of Tokyo, 65, 289-314.
Musson, R.M.W., Tspanos, T.M. and Nakas, C.T., 2002. A power-law function for earthquake
interarrival tome and magnitude, Bull. Seismol. Soc. Am., 92(5), 1783-1794.
Nava, F.A., Herrera, C., Frez, J. and Glowacka, E., 2005. Seismic Hazard Using Markov Chains:
Application in Japan Area, Pageoph., 162,1347-1366.
Papazachos, B.C., Papdimitriou, E.E., Karakaisis, G.F. and Tsapanos, T.M., 1994. An application
of the time-and magnitude-predictable model for long-term prediction of strong shallow
earthquakes in the Japan area, Bull. Seismol. Soc. Am., 84, 426-437.
Sato, T., Hirotsuka, S. and Mori, J., 2012. Coulomb stress change for the normal fault aftershocks
triggered near the Japan Trench by the 2011 Mw9.0 Tohoku-Oki earthquake, Earth Planets
space, 64, 1239-1243.
Shcherbakov, R., Goda, K., Ivanian, A. and Atkinson, G.M., 2013. Aftershock statistics of major
subductiion earthquakes, Bull. Seismol. Soc. Am., 103, 3222-3234.
Scordilis, E.M., 2006. Empirical global relatins converting Ms and mb to moment magnitude, J.
Seismol., 10:225-236, doi: 10.107/s10950-006-9012-4.
Thatcher, W., 1984. The earthquake deformation cycle at Nankai trough, southwest Japan, J.
Geophys. Res., 89, 3087-3101.
Tsapanos, T.M., 2001. The Markov model as a pattern for earthquakes recurrence in South America,
Bull. Geolog. Soc. Greece, XXXIV/4, 1811-1617.
Tsapanos, T.M. and Papadopoulou, A.A., 1999. A discrete Markov model for earthquake
occurrences in Southern Alaska, J. Balk. Geophys. Soc., 2(3), 75-83.
Vere-Jones, D., 1966. A Markov model for aftershock occurrence, Pageoph., 64, 31-42
Votsi, I., Limnios, N., Tsaklidis, G. and Papadimitriou, E., 2014. Hidden Semi-Markov Modeling f
or the Estimation of Earthquake Occurrence Rates, Communications in Statistics-Theory an
d Methods, 43, 1484-1502.
Wesnouski, S.G., Scholz, C.H., Shimazaki, K. and Matsuda, T., 1984. Integration of geological and
seismological data for the analysis of seismic hazard: A case study of Japan, Bull. Seismol.
Soc. Am., 74, 687-708.