Modelado estadístico de fenómenos sísmicos.
En este trabajo modelamos la compleja dinámica de las placas tectónicas mediante un sistema de bloques y resortes sobre un substrato rugoso. Se utiliza un modelo que considera como variables fundamentales a los desplazamientos de los bloques y a las fuerzas de fricción entre los bloques y el substra...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2011
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/314/1/1Aragon.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En este trabajo modelamos la compleja dinámica de las placas tectónicas mediante un sistema de bloques y resortes sobre un substrato rugoso. Se utiliza un modelo que considera como variables fundamentales a los desplazamientos de los bloques y a las fuerzas de fricción entre los bloques y el substrato. Su dinámica presenta dos escalas de tiempo muy diferentes.
Por un lado presenta una evolución cuasiestática que marca una escala de tiempo lenta, donde los bloques se ven influenciados por dos mecanismos: a) existe un carga externa que aumenta uniformemente las fuerzas de fricción de manera constante simulando la carga tectónica de las placas; b) existe una relajación interna que afecta localmente los valores de las fuerzas de fricción de manera de reducir la energía global del sistema. Por otro lado, el sistema presenta numerosas configuraciones de equilibrio mecánico metaestable. Cuando un estado metaestable se desestabiliza, se produce una evolución rápida hasta encontrar un nuevo equilibrio, dando lugar a un evento representativo de los terremotos. Esta dinámica rápida se describe mediante un modelo de autómata celular.
Se presentan algunos resultados del modelo previamente introducido, comparándolo con otras versiones del mismo, en particular con el caso sin el mecanismo de relajación interna; siempre teniendo presente la fenomenología de los terremotos. El modelo con relajación reproduce varias de las regularidades observadas en los fenómenos sísmicos: a) la ley de Gutenberg-Richter; b) la ley de Omori; c) el ciclo sísmico; d) el gap sismico; e) decaimiento de la fuerza de fricción con la velocidad; f) deslizamiento del tipo stick-slip en el límite macroscópico.
También se tiene en cuenta al modelo desde un punto de vista estadístico, analizando su distribución de tamaños y exponentes que la caracterizan. En particular se busca una respuesta a por qué se cumple la ley de Gutenberg-Richter en el modelo con relajación. Si bien no se encuentra porqué el exponente de decaimiento toma el valor observado experimentalmente, un análisis detallado de la dinámica del modelo permite entender el origen de un aumento en dicho exponente al incluir el mecanismo de relajación.
Finalmente, teniendo un modelo razonablemente realista, se buscaron indicadores de correlaciones con el objetivo de estudiar la posibilidad de hacer predicciones de eventos futuros en el modelo. Se encuentra que en ciertas circunstancias, algunos eventos de gran magnitud pueden ser sistemáticamente anticipados. Se enfatiza la posibilidad de implementar el procedimiento encontrado para predecir terremotos reales.
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