МИРОВЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ СЕТИ И КАТАЛОГИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья посвящена обзору функционирующих в настоящее время сейсмологических агентств, создаваемых, развиваемых и поддерживаемых ими сейсмических мониторинговых сетей, а также производимых каталогов землетрясений. Особое внимание сфокусировано на международных и национальных сейсмологических центрах и сейсмических сетях. Исторический экскурс о первых наблюдениях, выполняемых сейсмическими сетями, дополняет картину. Рассмотрены базовые параметры основных сейсмических сетей и принципы функционирования сейсмологических центров. Обсуждены ключевые характеристики сейсмических каталогов, определяющие критерии их качества. Приведен системно-аналитический подход к решению актуальной задачи создания наиболее полных и представительных каталогов землетрясений с унифицированной магнитудной шкалой путем интегрирования в изучаемом регионе воедино данных из международных, национальных и региональных каталогов.

Об авторах

А. Д. Гвишиани

Геофизический центр Российской Академии Наук; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук

ORCID iD: 0000-0002-4874-7475
SPIN-код: 6326-2373
Scopus Author ID: 6602466383
академик Российская академия наук (РАН), доктор физико-математических наук

Б. В. Дзеранов

Геофизический центр Российской Академии Наук; Владикавказский научный центр РАН

ORCID iD: 0000-0003-3427-0634
SPIN-код: 2762-2729

А. А. Скоркина

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики

ORCID iD: 0000-0003-1677-4177

Б. А. Дзебоев

Геофизический центр Российской Академии Наук; Владикавказский научный центр РАН

ORCID iD: 0000-0001-8110-2348
SPIN-код: 9007-9020
Scopus Author ID: 55803344200
Геофизический институт, доктор физико-математических наук

Список литературы

  1. Абубакиров И. Р., Гусев А. А., Гусева Е. М. и др. Массовое определение моментных магнитуд Mw и установление связи между Mw и Ml для умеренных и слабых Камчатских землетрясений // Физика Земли. — 2018. — № 1. — С. 37—51. — doi: 10.7868/S0002333718010039.
  2. Арефьев С. С., Рогожин Е. А., Быкова В. В. и др. Глубинная структура очаговой зоны Рачинского землетрясения по сейсмотомографическим данным // Физика Земли. — 2006. — № 1. — С. 30—44.
  3. Гвишиани А. Д., Добровольский М. Н., Дзеранов Б. В. и др. Большие данные в геофизике и других науках о Земле // Физика Земли. — 2022. — № 1. — С. 3—34. — doi: 10.31857/S0002333722010033.
  4. Гвишиани А. Д., Панченко В. Я., Никитина И. М. Системный анализ Больших Данных для наук о Земле // Вестник Российской академии наук. — 2023. — Т. 93, № 6. — С. 518—525. — doi: 10.31857/S0869587323060087.
  5. Голицын Б. Б. Лекции по сейсмометрии. — СПб : Типография Императорской Академии Наук, 1912. — 654 с.
  6. Кондорская Н. В., Федорова И. В. Сейсмические станции Единой системы сейсмических наблюдений СССР (ЕССН): На 01.01.90. — Москва : ОИФЗ РАН, 1996. — 36 с.
  7. Морозов А. Н., Ваганова Н. В., Асминг В. Э. и др. Сейсмичность западного сектора Российской Арктики // Физика Земли. — 2023. — № 2. — С. 115—148. — doi: 10.31857/S0002333723020096.
  8. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / под ред. Н. В. Кондорская, Н. В. Шебалин. — Наука, 1977. — 536 с.
  9. ФИЦ ЕГС РАН. Землетрясения России в 2021 году. — 2023a.
  10. ФИЦ ЕГС РАН. Землетрясения Северной Евразии. — 2023b.
  11. Agnew D. C. History of seismology // International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. — Elsevier, 2002. — P. 3–11. — doi: 10.1016/S0074-6142(02)80203-0.
  12. Aki K., Richards P. G. Quantitative Seismology. — 2nd ed. — Sausalito, CA : University Science Books, 2002. — 723 p.
  13. Aoi S., Asano Y., Kunugi T., et al. MOWLAS: NIED observation network for earthquake, tsunami and volcano // Earth, Planets and Space. — 2020. — Vol. 72, no. 1. — doi: 10.1186/s40623-020-01250-x.
  14. Benz H. Building a National Seismic Monitoring Center: NEIC from 2000 to the Present // Seismological Research Letters. — 2017. — Vol. 88, 2B. — P. 457–461. — doi: 10.1785/0220170034.
  15. Beyreuther M., Barsch R., Krischer L., et al. ObsPy: A Python Toolbox for Seismology // Seismological Research Letters. — 2010. — Vol. 81, no. 3. — P. 530–533. — doi: 10.1785/gssrl.81.3.530.
  16. Cauzzi C., Bieńkowski J., Custódio S., et al. ORFEUS Services and Activities to Promote Observational Seismology in Europe and beyond // EGU General Assembly. — 2021. — doi: 10.5194/egusphere-egu21-6119.
  17. Coyne J., Bobrov D., Bormann P., et al. CTBTO: Goals, Networks, Data Analysis and Data Availability // New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP2). — Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, 2012. — doi: 10.2312/GFZ.NMSOP-2_ch17.
  18. Dai G., An Y. China Earthquake Administration: Chinese Seismic Network // Summary of the Bulletin of the International Seismological Centre. — 2020. — Vol. 54, no. II. — P. 28–40. — doi: 10.31905/XWIVRBRI.
  19. Dewey J., Byerly P. The Early History of Seismometry (to 1900) // Bulletin of the Seismological Society of America. — 1969. — Vol. 59, no. 1. — P. 183–287.
  20. Di Giacomo D., Harris J., Storchak D. A. Complementing regional moment magnitudes to GCMT: a perspective from the rebuilt International Seismological Centre Bulletin // Earth System Science Data. — 2021. — Vol. 13, no. 5. — P. 1957–1985. — doi: 10.5194/essd-13-1957-2021.
  21. Engdahl E. R., Di Giacomo D., Sakarya B., et al. ISC-EHB 1964–2016, an Improved Data Set for Studies of Earth Structure and Global Seismicity // Earth and Space Science. — 2020. — Vol. 7, no. 1. — doi: 10.1029/2019EA000897.
  22. Engdahl E. R., Villaseñor A. Global seismicity: 1900–1999 // International Handbook of Earthquake Engineering and Seismology. — Elsevier, 2002. — P. 665–690. — doi: 10.1016/S0074-6142(02)80244-3.
  23. Gutenberg B. Travel time curves at small distances, and wave velocities in southern California // Gerlands Beitrage zur Geophysik. — 1932. — Vol. 35. — P. 6–45.
  24. Gutenberg B. Magnitude determination for deep-focus earthquakes // Bulletin of the Seismological Society of America. — 1945. — Vol. 35, no. 3. — P. 117–130. — doi: 10.1785/BSSA0350030117.
  25. Gvishiani A. D., Vorobieva I. A., Shebalin P. N., et al. Integrated Earthquake Catalog of the Eastern Sector of the Russian Arctic // Applied Sciences. — 2022. — Vol. 12, no. 10. — P. 5010. — doi: 10.3390/app12105010.
  26. Haslinger F., Basili R., Bossu R., et al. Coordinated and Interoperable Seismological Data and Product Services in Europe: the EPOS Thematic Core Service for Seismology // Annals of Geophysics. — 2022. — Vol. 65, no. 2. — P. DM213. — doi: 10.4401/AG-8767.
  27. Havskov J., Alguacil G. Seismic networks // Modern Approaches in Geophysics. — Springer Netherlands, 2004. — P. 211–257. — doi: 10.1007/978-1-4020-2969-1_8.
  28. International Seismological Centre. Searching the ISC-EHB Bulletin. — DOI: 10 . 31905 / PY08W6S3. — URL: https://www.isc.ac.uk/isc-ehb/search/.
  29. Kanamori H. The energy release in great earthquakes // Journal of Geophysical Research. — 1977. — Vol. 82, no. 20. — P. 2981–2987. — doi: 10.1029/JB082i020p02981.
  30. Kennett B. L. N., Engdahl E. R. Traveltimes for global earthquake location and phase identification // Geophysical Journal International. — 1991. — Vol. 105, no. 2. — P. 429–465. — doi: 10.1111/j.1365-246X.1991.tb06724.x.
  31. Kennett B. L. N., Engdahl E. R., Buland R. Constraints on seismic velocities in the Earth from traveltimes // Geophysical Journal International. — 1995. — Vol. 122, no. 1. — P. 108–124. — doi: 10.1111/j.1365-246X.1995.tb03540.x.
  32. Kisslinger C., Howell B. F. Seismology and physics of the Earth’s interior in the US (1900–1960) // International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. Part B. — San Diego : Academic Press, 2003.
  33. Kotha S. R., Weatherill G., Bindi D., et al. Spatial Variability of Source and Attenuation Characteristics in Large Ground-Motion Datasets // EGU General Assembly. — 2020. — doi: 10.5194/egusphere-egu2020-5187.
  34. Mignan A., Werner M. J., Wiemer S., et al. Bayesian Estimation of the Spatially Varying Completeness Magnitude of Earthquake Catalogs // Bulletin of the Seismological Society of America. — 2011. — Vol. 101, no. 3. — P. 1371–1385. — doi: 10.1785/0120100223.
  35. Mignan A., Woessner J. Estimating the magnitude of completeness for earthquake catalogs. — Community Online Resource for Statistical Seismicity Analysis, 2012. — doi: 10.5078/corssa-00180805.
  36. Minina E. V. Formation and development of seismological research in Russia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2019. — Vol. 350, no. 1. — P. 012009. — doi: 10.1088/1755-1315/350/1/012009.
  37. Oliver J., Murphy L. WWNSS: seismology’s global network of observing stations // Science. — 1971. — Vol. 174. — P. 254–261.
  38. Ozawa S., Nishimura T., Suito H., et al. Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude-9 Tohoku-Oki earthquake // Nature. — 2011. — Vol. 475, no. 7356. — P. 373–376. — doi: 10.1038/nature10227.
  39. Rautian T. G., Khalturin V. I., Fujita K., et al. Origins and Methodology of the Russian Energy K-Class System and Its Relationship to Magnitude Scales // Seismological Research Letters. — 2007. — Vol. 78, no. 6. — P. 579–590. — doi: 10.1785/gssrl.78.6.579.
  40. Richter C. F. An instrumental earthquake magnitude scale // Bulletin of the Seismological Society of America. — 1935. — Vol. 25, no. 1. — P. 1–32. — doi: 10.1785/BSSA0250010001.
  41. Ringler A. T., Steim J., Wilson D. C., et al. Improvements in seismic resolution and current limitations in the Global Seismographic Network // Geophysical Journal International. — 2019. — Vol. 220, no. 1. — P. 508–521. — doi: 10.1093/gji/ggz473.
  42. Roult G., Montagner J.-P., Romanowicz B., et al. The GEOSCOPE Program: Progress and Challenges during the Past 30 Years // Seismological Research Letters. — 2013. — Vol. 84, no. 2. — P. 250–250. — doi: 10.1785/0220120193.
  43. Shebalin P. N., Narteau C., Baranov S. V. Earthquake productivity law // Geophysical Journal International. — 2020. — Vol. 222, no. 2. — P. 1264–1269. — doi: 10.1093/gji/ggaa252.
  44. Storchak D. A., Di Giacomo D., Engdahl E. R., et al. The ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900–2009): Introduction // Physics of the Earth and Planetary Interiors. — 2015. — Vol. 239. — P. 48–63. — doi: 10.1016/j.pepi.2014.06.009.
  45. Suarez G., Eck T. van, Giardini D., et al. The International Federation of Digital Seismograph Networks (FDSN): An Integrated System of Seismological Observatories // IEEE Systems Journal. — 2008. — Vol. 2, no. 3. — P. 431–438. — doi: 10.1109/jsyst.2008.2003294.
  46. U.S. Geological Survey. Advanced National Seismic System—Current status, development opportunities, and priorities for 2017-2027. — 2017. — 32 p. — doi: 10.3133/cir1429.
  47. Vallée M., Charléty J., Ferreira A. M. G., et al. SCARDEC: a new technique for the rapid determination of seismic moment magnitude, focal mechanism and source time functions for large earthquakes using body-wave deconvolution: Wave deconvolution and earthquake parameters // Geophysical Journal International. — 2010. — Vol. 184, no. 1. — P. 338–358. — doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04836.x.
  48. Vorobieva I., Narteau C., Shebalin P., et al. Multiscale Mapping of Completeness Magnitude of Earthquake Catalogs // Bulletin of the Seismological Society of America. — 2013. — Vol. 103, no. 4. — P. 2188–2202. — doi: 10.1785/0120120132.
  49. Vorobieva I. A., Dzeboev B. A., Dzeranov B. V., et al. Integrated Earthquake Catalog of the Ossetian Sector of the Greater Caucasus // Applied Sciences. — 2024. — Vol. 14, no. 1. — P. 172. — doi: 10.3390/app14010172.
  50. Vorobieva I. A., Gvishiani A. D., Dzeboev B. A., et al. Nearest Neighbor Method for Discriminating Aftershocks and Duplicates When Merging Earthquake Catalogs // Frontiers in Earth Science. — 2022. — Vol. 10. — doi: 10.3389/feart.2022.820277.
  51. Vorobieva I. A., Gvishiani A. D., Shebalin P. N., et al. Integrated Earthquake Catalog II: The Western Sector of the Russian Arctic // Applied Sciences. — 2023a. — Vol. 13, no. 12. — P. 7084. — doi: 10.3390/app13127084.
  52. Vorobieva I. A., Gvishiani A. D., Shebalin P. N., et al. Integrated Earthquake Catalog III: Gakkel Ridge, Knipovich Ridge, and Svalbard Archipelago // Applied Sciences. — 2023b. — Vol. 13, no. 22. — P. 12422. — doi: 10.3390/app132212422.
  53. Wadati K. Shallow and deep earthquakes // Geophysical Magazine. — 1928. — Vol. 1. — P. 162–202.
  54. Wadati K. Shallow and deep earthquakes, 3rd paper // Geophysical Magazine. — 1931. — Vol. 4. — P. 231–283.
  55. Wang Z. Seismic Hazard Assessment: Issues and Alternatives // Pure and Applied Geophysics. — 2010. — Vol. 168, no. 1/2. — P. 11–25. — doi: 10.1007/s00024-010-0148-3.
  56. Weston J., Engdahl E. R., Harris J., et al. ISC-EHB: reconstruction of a robust earthquake data set // Geophysical Journal International. — 2018. — Vol. 214, no. 1. — P. 474–484. — doi: 10.1093/gji/ggy155.
  57. Wiemer S. Minimum Magnitude of Completeness in Earthquake Catalogs: Examples from Alaska, the Western United States, and Japan // Bulletin of the Seismological Society of America. — 2000. — Vol. 90, no. 4. — P. 859–869. — doi: 10.1785/0119990114.
  58. Woodhouse J. H., Deuss A. Theory and Observations - Earth’s Free Oscillations // Treatise on Geophysics. — Elsevier, 2015. — P. 79–115. — doi: 10.1016/B978-0-444-53802-4.00002-6.
  59. Zaliapin I., Ben-Zion Y. Earthquake clusters in southern California I: Identification and stability // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. — 2013. — Vol. 118, no. 6. — P. 2847–2864. — doi: 10.1002/jgrb.50179.
  60. Zaliapin I., Ben-Zion Y. A global classification and characterization of earthquake clusters // Geophysical Journal International. — 2016. — Vol. 207, no. 1. — P. 608–634. — doi: 10.1093/gji/ggw300.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Гвишиани А.Д., Дзеранов Б.В., Скоркина А.А., Дзебоев Б.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».