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jueves, 1 de diciembre de 2011

Mito? Pueden los animales "predecir" o "pre-sentir" los terremotos?

Un reciente estudio, indica que algunos animales pueden sentir cambios químicos en el agua subterránea antes de que se produzca la ruptura sísmica.

La reciente publicación de Grant and Freund, et al., 2011 (Journal of Env. Res. and Public Health) da cuenta que en el 2009, días antes de la ocurrencia del sismo (6.3 Mw) de L'Aquila-Italia del mismo año, una colonia de sapos abandonó el estanque donde habitaban. Ellos sugieren que este tipo de comportamiento en los animales debería ser incorporado en lo que se denomina "Pronostico Sísmico" o "Pronostico de Terremotos"

En esta investigación se describe el mecanismo por el cual las rocas al estar sometidas a un alto nivel de esfuerzos/presión en el interior de la tierra (corteza terrestre), liberan partículas cargadas que reaccionan con el agua subterránea. El incremento en la emisión y/o liberación de partículas y posterior reacción química se daría dias antes de que se produzca la ruptura de las rocas (es decir el sismo). Los autores indican que los animales que viven en o cerca de ambientes con agua subterránea son altamente sensibles a cualquier cambio químico que se produzca en este medio, por lo tanto, el comportamiento de abandono/escape de los animales de este tipo de entornos marcaria una probable señal de cercania a la liberación abrupta de la energia sismica.

Pero este no es el unico caso, ya en anteriores oportunidades se observó que el comportamiento de algunos animales (anfibios, perros, pescados, aves...) se veía alterado antes de la ocurrencia de grandes sismos. Por ejemplo, en 1975 en Haicheng, China, muchas personas observaron que un gran número de serpientes comenzaban a salir de sus madrigueras un mes antes de que su ciudad fuera echada abajo por un fuerte sismo (7.3 Mw). Este caso es particular ya que este hecho se dio en época de invierno cuando dichos animales normalmente están hibernando. Su repentina salida podría considerarse un acto suicida ya que las temperatura están por debajo de cero, pero quizás la razón de su escape sea la misma del escenario de L'Aquila 2009.

Investigadores de la NASA han demostrado que cuando las rocas están sometidas a un alto nivel de esfuerzos, estas liberan particulas cargadas en forma de flujo, y este al alcanzar la superficie y entrar en contacto con el agua/aire reccionarían en un compuesto denominado Hidrogeno-Peroxido. No descartó que este flujo de particulas cargadas podría alcanzar niveles mas altos como la troposfera y/o ionosfera donde ya se ha registrado (con medidas GPS, magnetometría, otros) que se producen ciertas perturbaciones antes de la ocurrencia de grandes sismos.

jueves, 24 de noviembre de 2011

Software: GeoMapApp useful geosciences mapping free software

GeoMapApp is an interactive portal displays whit a customized interface that allow showing earthquake epicentral locations Different parameters can be modified and animations saved saved in file .mov format. Created by the Marine Geoscience Data System group at Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University. For more information about GeoMapApp see http://www.geomapapp.org

VIDEO: The 2010 Maule-Chile GREAT earthquake and its sequence of aftersocks


This video from Nathan Becker a specialist in tsunamis at the PTWC Hawaii, shows the seismic history of the great megathrust 2010 Maule earthquake, starting the January first. As it's known the 8.9 Mw mainshock occurred the February 27 and it was followed by a series of aftershocks with low to moderate magnitudes. Largest aftershock M=7.2 occurred the March 11. The animation shows the history during six months

miércoles, 26 de octubre de 2011

insights into the mysteries of materials and dynamics in the Earth's deep interior

Unprecedented insights into the mysteries of materials and dynamics in the Earth's deep interior. Professor K. Hirose, from the Department of Earth and Planetary Sciences of the Tokyo Institute of Technology, explains recent experiments using ultra high pressure and temperature for clarification of materials and their dynamics inside the Earth. Their results are very interesting and will contribute to the understanding of the dynamics and internal process of the material in the earth's interior.

domingo, 9 de octubre de 2011

Geodynamic and seismotectonic context of Peru

The subduction of the Nazca plate beneath South America constitutes the major tectonic characteristic in Peru. According to magnetic and geodetic data, the Nazca plate is continuously moving north-eastward (azimuth 78 degress )with an average velocity of 6 cm/yr (DeMets et al., 1990; Norabuena et al., 1999). This rapid convergence causes a high seismic coupling along the subduction interface giving raise to the occurrence of interplate and intraplate earthquakes with different magnitudes and depths. As a result of this process, different geomorphological structures and tectocni features have been created such as: the Peru-Chile trench, the Andean cordillera, the volcanic chain and fault systems. In case of the fault systems those are also sources of seismicity but of lower magnitudes. The figure shows all these features.

-  The Peru-Chile trench: is a structure emplaced parallel to the Peruvian coast with a distance of about 160 km from the coast, bordering the contact between the Nazca plate and the South America plate.

-  The Andean cordillera: the most obvious tectonic feature product of the continuous interaction of the Nazca plate, covers an area of 7,500 km, with heights of 6,000 m and higher. The volcanic chain is located in the southern part of Peru from 14º N to 25º S in Chile. Finally, fault systems are result of the deformation in the continental crust due to subduction process.

Different authors have proposed that the subduction zone could be divided into three zones according to its seismic activity (North, Central and South), this zones might be separated by two prominent geomorphologic features on the subduction plate: the Mendana fracture zone (10ºS) and the Nazca ridge (15ºS). The Nazca ridge location is considered as a barrier of rupture propagation as observed in the last Pisco earthquake (Mw8.0) in 2007 (Perfettini et al., 2010; Sladen et al., 2010). However, Okal et al. (2006), using tsunami simulations for the 1868 and 1687 events suggest that the Nazca ridge appears more like a hurdle than a barrier serving as a rupture barrier for certain events such as the 1604 event for the south and 1746 event to the north. Moreover, this feature is considered as a transition between a flat subduction zone to the north and a subduction steeply dipping to the south, with different azimuth of the shore line and seismicity activity (Okal et al., 2006; Sladen et al., 2010). The Mendana fracture zone is considered as a transition zone with a difference crustal age of about 10 Myr between north of the Mendana fracture zone and off the central and south of Peru (Muller et al., 1997).

- The volcanic chain: Located in the south of Peru from 14º S to 25º S in Chile. This chain is distributed along the Andean cordillera following an aparent linearity on NW-SE direction. Among the main volcanoes located in southern Peru: Coropuna (6425 m), Sabancaya (5795 m), Misti (5825 m), Ubinas (5672 m.), Chachani (3745 m.), Huaynaputina (4800 m.), Tutupaca (5806 m.), Yucamane (5508 m.). In northern and central Peru volcanic activity have disappeared approximately 8 Ma, due to changes in the form of the subduction process (Moroco 1980).

- The fault systems: are result of constant deformation process in the continental crust due to the subduction process. These faults are present in great number, from North to South along Sub-Andean zone and the eastern side of the Andes Mountains creating major folds in the contact with the Brazilian Shield. The main fault systems located in Peru are: Alto Mayo (AM), Satipo (SA), Madre de Dios (MD),  in less proportion located on the high Cordillera and the Altiplano: the Cordillera Blanca (CB), Huaytapallana (HU), Tambomachay (TM). All fault systems owe their origin to a heterogeneous distribution of tensional and compressional efforts within thecontinent (James, 1978).

viernes, 9 de septiembre de 2011

VIDEO: El gran terremoto de Tohoku: premonitores, sismo principal y réplicas

Si bien el sismo de Tohoku ocurrido el 11 de marzo de 2011alcanzó una gran magnitud 9.1Mw, este sismo fue precedido por un precursor de magnitud 7.2Mw el día 9 de Marzo. La animación posteada por Nathan B. (investigador del Pacific Tsunami Warning Center) muestra en 4 minutos (equivalentes al periodo de enero a Septiembre) la distribución espacio-temporal de los eventos premonitores, evento principal y réplicas de este gran sismo. Al observar la actividad sismica durante estos nueve meses se aprecia que durante los primeros meses la actividad sismica de fondo es normal o típica de la región, luego al producirse el evento premonitor le suceden el sismo principal y la serie de replicas que terminan por completar y estabilizar el área de ruptura del sismo. De este contexto se puede desprender que el evento premonitor del 9 de Marzo corresponde a lo que los autores que estudian el ciclo sismico denominan etapa de carga o fase pre-sismica, luego el sismo principal del 11 de Marzo corresponde a la etapa en la que se libera la energia sismica usualmente denominada fase co-sismica y finalmente la serie de réplicas que al parecer a la fecha aún no cesan corresponde a la etapa de relajación denominada fase post-sismica.
En el video cada segundo corresponde aproximadamente a 1 día, y la magnitud de los sismos se presenta en escala logaritmica.

martes, 16 de agosto de 2011

earthquake classification according to its magnitude

Earthquakes are result of a sudden release of energy that creates seismic waves. Energy released from earthquakes includes (1) energy dissipated as heat through friction and (2) energy elastically radiated through the earth. Only the radiated energy can be measured since it propagates and shakes the earth surface.

Depending on their magnitude earthquakes are classified from minor to great:


CLASS          MAGNITUDE
 Great         -->    8 or more
 Major        -->    7 to 7.9
 Strong       -->    6 to 6.9
 Moderate  -->    5 to 5.9
 Light         -->    4 to 4.9
 Minor        -->    3 to 3.9


An approximated estimation of the number of earthquakes per year, its magnitude and effects:
Magnitude       Earthquake Effects         Estimated Number
2.5 or less           Usually not felt,                       900,000
2.5 to 5.4             Often felt, minor damage.        30,000
5.5 to 6.0             Slight damage to structures.        500
6.1 to 6.9             Damage in  populated areas.       100
7.0 to 7.9             Serious damage.                            20
8.0 or greater      Collapse of towns.             One every 5 to 10 years

martes, 26 de julio de 2011

1D VELOCITY MODEL FOR NORTHERN PERU USING LOCAL EARTHQUAKE DATA

We compute a new 1D velocity model for northern Peru by inverting the  arrival times of P and S waves. We follow the methodology based on the non-linear inversion using the Veslest algorithm. We use 1593 local earthquakes recorded during six years (1996-2001) by a local seismic network. The inversion was carried out using 2897 arrivals of P and S waves, corresponding to 547 earthquakes. We evaluated several models considering different velocities and thicknesses layer, this process allowed us to obtain 12 well-defined models that were re-evaluated through the earthquakes relocation. We selected a model that which showed reduction in the location and the root mean square (rms).
The 1D velocity model that we propose consists of six layers with velocities of Vp = 5.66 km/s for the first layer, to 7.92 km/s for the last one. This model defines the boundary between the crust and mantle (Mohorovicic) at a depth of 45 km below our study area. The earthquake relocation shows a better distribution of hypocenters in surface and depth and also shows a reduction of 35% in the rms values. This model constitutes a major contribution to the knowledge of the structure velocity in northern Peru and can be used as a reference in software for earthquake location, as well as in seismicity, tectonics and seismic risk studies in northern Peru.
Published in: Boletín de la Sociedad Geologica del Perú

martes, 31 de mayo de 2011

Potencial para la ocurrencia de Grandes Sismos en el back-arco de los Andes Centrales

Los grandes sismos (M>8) que se producen a lo largo del borde occidental de la cordillera andina son repetitivos en el tiempo (entre 150 y 200 años) por tanto su ocurrencia es de por si esperada. Recientemente medidas geodésicas de la cinemática superficial a lo largo del limite oriental de la cadena sub-andina han evidenciado el potencial que presenta esta zona (ante-país) para la ocurrencia de un gran sismo.
El margen occidental de la Cordillera de los Andes constituye una zona de subducción de placas activas (Nazca-Sudamericana). Como resultado de ello, los sismos de magnitudes mayores superiores a Mw 8.0 son fenómenos de relativa frecuencia. Por el contrario, en el margen oriental andino la ocurrencia de sismos ha sido hasta ahora pre-supuesta a alcanzar magnitudes máximas de Mw 7.5. Recientemente Brooks et al (2011), han reportado que un gran segmento de falla que sobreyace los Andes bolivianos se encuentra sísmicamente acoplada y podría ser generadora de un sismo de magnitud superior a Mw 8.7, 8.9.
El tamaño de un sismo es directamente proporcional al área de la falla que se desliza durante su ocurrencia. Una falla que forma un ángulo bajo con la superficie de la tierra, corta una parte relativamente grande de la corteza frágil antes de alcanzar niveles de profundidad en el que las rocas, a causa del gradiente geotérmico, se comportan de manera dúctil y por ende son menos capaces de almacenar y liberar energía mediante los sismos. De esto se desprende que las fallas de ángulos superficiales tienen un mayor potencial para producir un gran sismo que aquellas fallas que buzan de manera mas profunda cuya cross-sección con la capa frágil de la corteza es mucho más pequeña. Si un segmento de falla esta acoplado y no puede deslizarse libremente, la energía elástica, creada por los dos segmentos de la corteza terrestre que intentan moverse uno respecto al otro, es almacenada en esta porción de falla que no se desliza. Un parámetro crítico en el estudio de los grandes sismos es documentar el área de la falla que se encuentra acoplada y estimar la cantidad de energía que dicha área liberará a través de un terremoto.
La convergencia entre la placa oceánica de Nazca y la continental Sudamericana ha producido durante los últimos 40 millones de años el plegamiento y fallamiento del margen oeste de Sudamérica, dando lugar a la cadena de montañas Andina. Hoy en día, esta contracción se acomoda mediante un movimiento de los Andes bolivianos respecto al cratón brazileño, a lo largo de una falla que sobreyace la parte oriental de los Andes (ver Figura). De manera más especifica, la cadena andina del sur de Bolivia presenta un movimiento hacia la parte interna y estable del continente a una tasa de 7-10 mm/yr. Si bien es cierto que los Andes se extienden a lo largo de toda Sudamérica, existen zonas más amplias en el sur de Perú, sur-oeste de Bolivia y norte de Chile, que permite suponer que la falla que sobreyace este segmento es probablemente más extensa en esta zona. Para evaluar el potencial del peligro sísmico asociado a esta falla, resulta crucial conocer/estimar la porción de falla que se encuentre acoplada en la zona frágil de la corteza.
Brooks et al., (2011) utilizan datos GPS para medir el movimiento de la superficie en los Andes del sur de Bolivia hacia la parte estable de Sudamérica. Los Autores muestran que las velocidades GPS medidas  son bien explicadas por un modelo de falla que buza hacia el oeste con un angulo superficial inferior a los 5 grados. Los autores muestran que la falla se desliza a una tasa de 9-13 mm/yr en el oeste, pero que esta acoplada en el este en un segmento de ~85-100 km acumulando energia elastica. El hecho de conocer la distancia del segmento de falla que se encuentra acoplado constituye un parámetro esencial para determinar el tamaño de algún terremoto potencial. Esta distancia observada es equivalente a las que se estimaron para los Himalaya y en donde se ha inferido habrían ocurrido sismos de magnitud superior a Mw 8.4.
Otro parámetro importante para estimar el tamaño potencial de los sismos es la longitud que puede sufrir ruptura a lo largo de la interfaz de falla acoplada. Si una falla estuviese dividida en varios segmentos, la ruptura en lugar de producirse a través de una gran terremoto, se produciría en partes individuales que podrían romperse de manera separada a través de pequeños sismos. Brooks el al., utilizaron datos de topografía de alta resolución para identificar expresiones superficiales de las probables fallas acopladas en la región. Los autores proponen que las áreas que presentan relieves altos denotan segmentos de falla que se han movido durante los sismos (es decir segmentos individuales desplazados por diferentes sismos), mientras que las regiones de bajo relieve indican el límite de dichos segmentos. A partir de este análisis topográfico los investigadores encontraron que la falla estaría dividida en cinco segmentos diferentes. De esta manera, si se tiene una estimación de la longitud y el ancho de cada segmento de falla es posible utilizar las relaciones/leyes de escala para los terremotos y estimar el tamaño potencial del sismo que podría estar asociado a cada segmento de la falla. Así, los autores estimaron que cada segmento individual de la falla podría sufrir ruptura con sismos de magnitudes entre 7.2-8.3 Mw. Sin embargo, en el peor escenario, si todos los segmentos de falla sufren ruptura en conjunto se esperaría un sismo de hasta 8.9 Mw.
Otro parametro a tomar en cuenta para conocer el potencial sísmico de una falla es saber cuan a menudo ésta se desliza. Si se desliza de manera regular los esfuerzos se liberan gradualmente mediante sismos de baja magnitud y no a través de un solo gran evento de características destructivas. Desafortunadamente no se tiene información sobre la tasa de deslizamientos de las fallas en frente oriental de los Andes Bolivianos, asimismo no se han registrado sismos de magnitudes mayores a 7Mw en esta región, por lo que se deduce que los esfuerzos se vienen acumulando desde ~1700, que es cuando se iniciaron algunas observaciones. Este periodo de acumulación tan largo incrementa el potencial de un sismo de magnitud Mw7.0 o mayor.
A raíz de los grandes terremotos acontecidos en Haiti, Chile y Japon en los dos últimos años este estudio pone en evidencia que algunas áreas de la cadena andina, que por lo general no están asociadas con actividad sísmica y/o riesgo sísmico, podrían potencialmente ser escenario de eventos catastróficos.
Otras áreas como en norte de Perú, donde no se tiene registro de la ocurrencia de sismos grandes (M>8) en los últimos siglos destacan y ponen en evidencia que es necesario llevar a cabo este tipo de estudio a fin de conocer y mitigar el riesgo sísmico.
Referencias: Brooks et al (2011);  McQuarrie (2011), ambos en nature Geosciences.

martes, 12 de abril de 2011

Extended Nucleation of the 1999 Mw 7.6 Izmit Earthquake






Nucleación extendida del terremoto Mw 7.6 de Izmit de 1999.
Michel Bouchon, Hayrullah Karabulut et al., 2011

Estudios teóricos y pruebas de laboratorio sugieren que los sismos son precedidos por una fase de inestabilidad de deslizamiento en desarrollo, en donde los bloques de falla se deslizan lentamente antes de pasar aceleradamente a la fase de ruptura dinámica. En este estudio los autores presentan resultados de uno de los más grandes terremotos ocurridos en Turquia, el sismo de Izmit de 1999 de Mw 7.6, el cual fue precedido por una señal sísmica de larga duración originada en el hipocentro. Esta señal consiste en una sucesión de repetidas rupturas/explosiones sísmicas que se aceleran en el tiempo y que muestran un aumento del ruido sísmico de baja frecuencia. Laos resultados sugieren que estes sismo fue precedido por una fase de deslizamiento lento de 44 minutos de duración y que ocurrió en la parte inferior de la zona de ruptura fragil. Este deslizamiento tuvo una baja aceleración inicial, pero posteriormente consiguió una alta aceleración dos minutos antes del terremoto. 



















martes, 29 de marzo de 2011

A new GPS velocity field from central to northern Peru

Fast subduction of the oceanic Nazca plate beneath the South American continent induces large earthquakes with a carateristic repeat time of 100-150 years in Chile and southern Peru (Compte and Pardo, 1991; Dorbath, et al., 1990; Nishenko, 1991). Previous studies of the interseismic deformation along the Andean subduction using GPS and/or InSAR have shown a current significant level of locking of the interplate interface all along the margin. However, the overall picture is still missing information from thenlatitude 10S (North of Lima, Peru) to 2S (North of Guayaquil, Ecuador). In that area, no large earthquake has been for the last three centuries (Dorbath, et al., 1990; Kelleher, 1972), suggesting on one hand that this portion may be freely aseismically slipping. On the other hand, the factors usually assumed to control the level of locking (convergence rate, age of the ocean floor, presence of sediments along the trench, Ruff and Tichelaar, 1996) are not very different from the adjacent segments where large earthquakes have occurred in the past. The question posed is: has the plate interface accumulated large stress during the last centuries possibly triggering a giant earthquake in the next years or is it aseismically slipping?. We present new GPS results for central to northern Peru resulting from a combination of survey-mode GPS and continuos GPS measurements to answer this question. Our solutions spans the 2007-2010 period (4 years), and includes CGPS sites from the LISN project (http://jro.igp.gob.pe/lisn/) dedicated to monitor the ionosphere, from the ADN project and IGS global stations. We first asses the quality of our time series and discuss the uncertainty of velocities estimates after 2-3 years of data. We first note that the repeatabilities obtained strongly depend of the type of monumentation and equipment used for the vertical component for sites from the LISN network. Nonetheless, for velocity estimates, the agreement with sites showing best repeatabilities are usually within 1-3 mm/yr. Finally, we preliminary conclude that low coupling is found from central Peru at about 8S to the border with Ecuador. Very high coupling is found further south around LIma. We will present preliminary models of coupling based on these results. To be presented in the EGU 2011 Vienna (Villegas JC, et., al 2011)

lunes, 14 de marzo de 2011

Preliminary results for the Japan - Sendai Earthquake March 11th 2011 - Seismology and Geodesy

PRELIMINARY RESULTS BASED ON SEISMOLOGICAL AND GEODETIC OBSERVATIONS PUBLISHED BY RESEARCHERS FROM UNIVERSITIES AND LABORATORIES AROUND THE WORLD. 

At 14:46 (Local Time) 03/11/2011, an earthquake of 9.0 Mw occurred on the pacific coast from Sanriku to Ibaraki. Below figures show the mechanism by Earthquake Reseach Institute, USGS, Global CMT (left to right). Low-angle reverse fault are achieved in all of them.
The optimal location of the W-phase solution was estimated by grid search method. Probable location ranged in wide area along North-South direction. Parameters of best fit solution are as follows: slope:10Half duration70 sdepth 24 km 38 degrees northern latitude143 degrees eastern longitude(indicated with red star). Again note that a good waveform-fit was achieved in a wide range at North-South.

Preliminary pre-seismic interplate coupling inversion from 257 pre-seismic GPS measurements of the Japanese Network (period 2001-2011). The GPS measurements are plotted relative to the Amurian Plate. The fault geometry was taken to be consistent with USGS Fault solution and Harvard CMT. Dashed line may indicate the seismic source (Mohamed Chlieh from IRD - Geoazur - France). Asperities in red  could be ruptured in cascade.
INTERSEISMIC COUPLING distribution based on GEONET GPS data from 1996-2000 and estimated using a three-dimensional block model of the combined offshore/onshore fault network (Loveless and Meade, JGR, 2010) . Coupling was estimated on a mesh of triangular dislocation elements based on 3D slab geometry. 
COSEISMIC DISPLACEMENT - HORIZONTAL  AND VERTICAL displacements based on estimated position of GEONET stations. Coseismic displacement is shown in red, and first 8 hours of postseismic displacement at available stations is shown in blue. Bars at end of vector show 95% error estimate. Solutions courtesy of ARIA team at JPL and Caltech. Preliminary computation shows a horizontal displacement of ~2.4 mts (USGS, Kenneth).
Slip distribution on a curved plate interface using coseismic GPS vectors from the Geospatial Information Authority of Japan. The above plot shows the slip distribution, which extends about 400km N-S and reaches a maximum of about 10 meters. (Ito, Ozawa, Watanabe and Sagiya from Nagoya University)
High-rate 1-Hz data from one station of the International GNSS Service affected by the Sendai earthquake. The record is from the MIZU station located at Mizusawa. The analysis approach uses PPP or precise point positioning, a technique that requires meticulous modeling of all of the phenomena affecting GPS measurements to reveal station displacements with precisions approaching a few centimetres. (Banville and Langley from University of New Brunswick)

domingo, 13 de marzo de 2011

SENDAI EARTHQUAKE - felt in Tsukuba - Peruvian student


Sheila Y. grabó estas imagenes en los precisos instantes que ocurria el terremoto de Sendai Japon del 11 de Marzo de 2011.
Sheila Y. recorded this video during class just when the Mw 9.0 Earthquake occurred the 11th March 2011 in Sendai region JAPAN. (she was very brave).

jueves, 10 de marzo de 2011

Análisis estadístico de anomalías ionosféricas antes de la ocurrencia de grandes sismos (+M6.0 durante 2002-2010)

Recientemente Le. H., et al (2011) publicaron un articulo en la revista JGR un estudio relacionado a las anomalias ionosféricas observadas antes de la ocurrencia de grades terremotos a nivel mundial. El análisis se basa en la medición del Contenido Total de Electrones (TEC) del mapa mundial de la ionosfera. Para el estudio los autores seleccionaron un total de 736 sismos con magnitudes superiores a M6.0 ocurridos a nivel mundial durante los años 2002 a 2010. En primer lugar se define la anomalía tipica diaria, luego se define la tasa de ocurrencia de días anómalos para los 21 días previos a la ocurrencia del sismo (PE = prior to earthquakes), también se estimaron los días background (PN). Los resultados muestran que los valores de PE dependen de la magnitud del terremoto, la profundidad de la fuente y el número de días previos al terremoto. El PE es mayor para los terremotos de mayor magnitud y menor profundidad y para días cercanos al evento. Los resultados también muestran que la tasa de ocurrencia de las anomalías muchos días antes del sismo es notoriamente mayor que ese valor durante los días background, especialmente para sismos superficiales de gran magnitud.
De los resultados obtenidos por los autores se puede rescatar que las anomalías TEC, observadas algunos días previos a la ocurrencia de un sismo,  están relacionadas con una alta probabilidad de la ocurrencia de un sismo. De seguro es necesario profundizar en este tema con mas datos pero desde ya en adelante estos resultados pueden servir para validar estudios de pronostico de terremotos en el futuro. 
Un dato adicional, las mediciones para obtener el TEC (Total Electron Content) pueden ser obtenidas por ejemplo utilizando  sistemas de posicionamiento global, con antenas y sistemas de registro adecuados. 

domingo, 27 de febrero de 2011

Evaluación del Riesgo de Tsunami por sismos regionales en Pisco - Peru (Okal, et al 2006)

El estudio realizado por Okal, et al 2006, trata sobre la evaluación del riesgo de tsunami frente a la costa del departamento de Pisco. Esta investigación formó parte de los estudios para la construcción de una planta de gas natural licuado en esta localidad. Para el estudio los autores consideran el catalogo de sismos histórico e instrumental, seleccionando 6 sismos generadores de tsunamis con daños desde moderados a catastróficos en la ciudad de Pisco (Ver Tabla).





El modelamiento numérico se efectuó mediante el algoritmo MOST (Titov and Synolakis (1997)), utilizando diferentes modelos de fuente de ruptura propuestos por diversos autores. La deformación estática vertical del fondo marino, utilizada como condición inicial para llevar a cabo el modelamiento numerico, fue calculada mediante la metodología propuesta por Okada (1985)

Los resultados del modelamiento numérico para los 6 eventos seleccionados presentan muy buen acuerdo con los valores de run-up y daños reportados por diversos autores (Solov'ev, et al 1984, Dorbath, et al 1990). Las Figuras anteriores ilustran los dos modelos de fuente de ruptura propuestos para el sismo del sur de Perú de 1868 (M ~9). Este sismo es considerado como uno de los mas grandes en términos de magnitud y área de ruptura que se haya producido en esta región. En la Figura de la izquierda, considerando un modelo fuente de ruptura de 600 km, se observa que los valores de run-up en Pisco son del orden de ~3 metros, lo cual no estaría de acuerdo con las observaciones y daños observados en Pisco. Debido a esto, el autor sugiere un segundo modelo de fuente (derecha) de mayor extensión  de 900 km, el cual tendría  un mejor acuerdo con las observaciones y registro del tsunami. No obstante, la presunción de este segundo modelo implica que la dorsal de Nazca, considerada como una barrera asísmica, no se comportaria como tal, sino que actuaría como un obstáculo que en ciertas ocasiones ha frenado la ruptura de eventos moderados y en otras, para eventos de mayor magnitud, habría sido sobrepasada tal como sugiere el modelo de Okal para el sismo de 1868 y 1687.
Finalmente, en base al modelamiento numérico y al análisis de la distribución espacio-temporal de las áreas de ruptura en el sur del Peru, el autor sugiere que la recurrencia de eventos sísmicos generadores de tsunamis con valores de run-up menores a diez metros con daños moderados es del orden de ~50 años, mientras que para tsunamis con valores de run-up mayores a diez metros con daños catastróficos es del orden de ~140 años (como los sismos ocurridos en 1868 y 1746).

Como se sabe, un año después de esta publicación ocurrió el sismo de Pisco de 2007, el cual produjo en esta zona valores de run-up del orden de 3 metros y más al sur de la península de Paracas valores de run-up del orden de 10 mts (Woodman, 2007; Yauri, et al 2007; DHN, 2007). Para este sismo la dorsal de Nazca se habría comportado como una barrera sísmica frenando la ruptura del terremoto de Pisco hacia el sur (Sladen, 2010).

jueves, 10 de febrero de 2011

Using TFORM tool from GAMIT/GLOBK

To convert diverse types of coordinates:
Example:
$  tform

        Program TFORM 3.11 of 2010/10/27 17:13:00 (Darwi)  
        Specify initial coordinate characteristics:

       1=Cartesian  2=Spherical  3=Geodetic  4=Local  5=Cylindrical: 1

       Input Coordinate File
       (return for terminal input): nombre del archivo (con sgte. forma:
       AREQ_GPS  1942826.2210  -5804070.3577  -1796894.2270 ).
       Si no se tiene archivo, ingresar manualmente después de dar return:
       Enter X,Y,Z in meters
       1942826.2210  -5804070.3577  -1796894.2270

        1=Add
        2=Subtract
        3=Cartesian length
        4=Convert coordinate type (e.g. cartesian=>spherical)
        5=Transform coordinates to another system (e.g. WGS=>SV6)
        6=Estimate transformation
        Specify operation:4

        Specify output coordinate characteristics:
        1=Cartesian  2=Spherical  3=Geodetic  4=Local  5=Cylindrical: 3
        1=Decimal  2=L-file (Deg Min Sec): 1

        Output Coordinate File  (return for terminal input): in WGS84
        -16.46551657  288.50720351     2488.9444

It's done...

domingo, 23 de enero de 2011

GMT - Generic Mapping Tools


GMT es un programa de código abierto de mucha utilidad para la creación de diversos tipos de diagramas y la elaboración de mapas con diferentes tipos de proyecciones.  Este programa, creado por Paul Wessel y Walter Smith, es de libre acceso y disponibilidad desde su sitio oficial (GMT). En este post expongo algunas ventajas y desventajas del programa y detallo un ejemplo simple pero útil del mapa mundi que permitira entender como funciona este programa.

VENTAJAS: 
-  GMT puede ayudar a crear mapas, plotear datos en diversos formatos (x,y,z; map plots; contour maps y muuuuchossss mas!!!).
-  GMT  proporciona una base de datos completa de alta resolución de lineas de costa, limites de países, ríos, lagos y otros permitiendo la creación de mapas simples y/o compuestos en distintos tipos de proyecciones geográficas.
-  El formato de salida de GMT es postscript, el cual es utilizado e interpretado por otros programas como: ghostscript, gv, ggv, ghostview, CorelDraw, AdobeIslustrator, etc..., con los cuales ademas de visualizar se puede realizar ediciones finales para obtener productos de alta calidad (formato vectorial).

DESVENTAJAS:
-  La manipulación de los elementos de la imagen no es posible sino hasta creado el postscript.
-  GMT responde a comandos y a veces su interface no es muy intuitiva. Sin embargo con el ejemplo basico que a continuación posteo verán que es muy fácil!!.

EJEMPLO:
-  Desde el terminal de Mac OS o Linux crear un directorio con el nombre "Practica_GMT" (o el que convenga) siguiendo las siguientes instrucciones (todo en el terminal): 
        $  mkdir Practica_GMT
        $  cd Practica_GMT
        $  pscoast -R-180/180/-80/80 -JM15c -Ba30g15 -G245/245/200 -S140/235/255 -P > map.ps
        $  gs map.ps

RESULTADO!!!  Easy.......
Explicación de la sentencia:
 pscoast                :   Comando GMT que permite la creación de las lineas de costa.
 -R-180/180/-80/80  :   Indica la región que comprende el mapa a crear. En grados la sintaxis es -Rmin.lon./max.lon/min.lat./max.lat
 -JM15c              :   Controla la proyección y tamaño del mapa. Aquí -JM es Mercator y 15c es el ancho total del mapa en cm.
-Ba30g15             :    Indica el etiquetado en los ejes del mapa cada 30 grados de Lat. y Lon. y dibuja el grillado (celdas) cada 15 grados.

-G245/245/200        :   Controla el color de los polígonos de los continentes e islas. 
 -S140/235/255       :   Controla el color de los polígonos de los oceanos, rios y lagos.
  > map.ps           :   Indica que este será el archivo de salida *.ps en el cual se escribirán los elementos anteriores. 



Map of Peru showing in color the relief of the topography (brown colors corresponds to the Andean cordillera). Beach-balls indicates focal mechanism of the earthquakes occurred during 2009 (data extracted from the CMT catalog).
The Map was made with the GMT software. (thanks Sheila for your help)

viernes, 14 de enero de 2011

VELEST. Algoritmo de Inversion para la estimación de Modelo de Velocidad 1D

La determinación de los parámetros hipocentrales de un sismo constituye un típico problema inverso, ya que tanto el modelo, como la localización y el tiempo de origen de un sismo, se estiman a partir de un conjunto de tiempos de arribo. Poco a cambiado desde que el alemán Ludwing Geiger en 1911 sentara las bases para la localización de sismos, basado en el método de reducción de Gauss – Newton, gracias a la minimización simultanea de los tiempos de viaje residuales de un conjunto de observaciones (Figura). Los tiempos residuales ΔT, que corresponden a la diferencia entre los tiempos de arribo observados (Tobs) y los tiempos de arribo predichos (Tpre), se calculan a partir de un modelo de velocidad e hipocentro predefinidos. El método propuesto por Geiger, en el que la mayoría de algoritmos de localización fundamentan su cálculo, plantea la necesidad de conocer un modelo de estructura cortical y las coordenadas de un hipocentro preliminar.
El programa Velest es un algoritmo escrito en Fortran77 diseñado para derivar modelos de velocidad 1D para rutinas de localización de sismos y como referencia inicial para trabajos de tomografía sísmica 3D (Kissling 1988; Kissling et al., 1994). Originalmente fue escrito en 1976 por W.L Ellsworth y S. Roecker para estudios de tomografía sísmica (con el nombre Hypo2D), luego en 1981 fue modificado por R. Howack, C Thurber y R Corner quienes implementaron el modelo de trazado de rayos. En 1984 Kissling y Ellsworth después de modificar la estructura e implementar nuevas opciones, usaron el programa para calcular un Mínimo Modelo 1D para un gran área del Valle de California. Posteriormente fue aplicado para sismos locales y datos de fuente controlada en California, Alaska, Utah y los Alpes. Actualmente a nivel mundial la mayoría de trabajos de tomografía sísmica 3D con sismos locales, se elaboran en base a modelos unidimensionales obtenidos con este programa. En Perú Villegas (2009) propone modelos de estructura de velocidad 1D para 3 areas ubicadas en las regiones Norte, Cento y Sur de Peru utilizando datos provenientes de redes sísmicas locales instaladas por el IGP.





lunes, 3 de enero de 2011

Sismos sentidos en PERU durante el 2010 - Felt Earthquakes in Peru during 2010

La continua ocurrencia de sismos en el territorio peruano (y en casi toda Sudamérica) está directamente asociada al proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana. Este proceso que se da una velocidad relativa de ~7 cm por año, da origen a un fuerte acoplamiento entre ambas placas, produciéndose continua acumulación de energía, la cual, al momento que los esfuerzos sobrepasan el nivel de deformación de las rocas, se libera en forma de calor y de ondas sísmicas dando lugar a sismos de baja, moderada y gran magnitud.

Durante el año 2010, el Servicio Sismológico del Instituto Geofísico del Perú reportó la ocurrencia de 154 sismos sentidos en el territorio peruano (ver Mapa). De estos eventos, el de mayor magnitud (6.7 ML) ocurrió el 12 de Agosto a las 11:54 (GMT) y su epicentro fue localizado a 140 km al NE de la ciudad de Cuenca en Ecuador, siendo percibido en Piura, Moyobamba e Iquitos con intensidades de hasta III en la escala MM. Asimismo, el 6 de Mayo en la región sur de Perú (Tacna, Moquegua y Arequipa) y el 24 de Mayo en Pucallpa, ocurrieron eventos con magnitudes de 6.5 y 6.2 ML produciendo intensidades en las ciudades aledañas del orden de V y III (MM), respectivamente.

En el mapa los círculos de color naranja representan sismos de profundidad superficial (h>60) y los verdes a sismos de profundidad intermedia. Se observa que los primeros se distribuyen principalmente entre la linea de costa y la fosa Peru-Chile sugiriendo su directa relación con el proceso de subducción, asimismo en menor proporción los eventos presentes en el interior del continente estarían asociados a la deformación cortical de los sistemas de fallas presentes en la región. De otro lado, los sismos intermedios se distribuyen principalmente en el interior del continente, en agrupaciones paralelas a la linea de costa y en la región subandina probablemente relacionados al plegamiento del escudo brasileño. Fuente de la información (IGP)