PROGNOSTIC PROPERTIES OF STOCHASTIC VARIATIONS IN GEOPHYSICAL PARAMETERS

А.А. Любушин

Abstract


Methods for earthquake forecast and seismic hazard estimation based on novel approaches to analysis of stochastic fluctuations of geophysical parameters are reviewed. The approach is exemplified with the case of prediction of the Great East Japan Earthquake that occurred on 11 March 2011. The applicability of the approach to estimating global seismic hazard is discussed.

Keywords


synchronization, multi-fractals, stochastic fluctuations, earthquake, prognosis.

References


Гилмор Р. Прикладная теория катастроф: в 2 книгах. – М. : Мир, 1984. – 350 с. и 285 с.

Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. – М. : Наука, 1997. – 285 с.

Касахара К. Механика землетрясений. – М. : Мир, 1985. – 264 с.

Короновский Н., Наймарк А. Непредсказуемость землетрясений как фундаментальное следствие нелинейности геодинамических систем // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. – 2012. – № 6. – С. 3–10.

Кособоков В.Г. Прогноз землетрясений: основы, реализация, перспективы. – М. : ГЕОС, 2005. – 179 с. – (Вычислительная сейсмология; выпуск 36).

Любушин А.А. Модель сейсмического процесса в блоковой среде // Современные методы интерпретации сейсмологических данных. (Вычислительная сейсмология, выпуск 24). – М. : Наука, 1991. – 302 с. – С. 50–61.

Любушин А.А. Классификация состояний низкочастотных систем геофизического мониторинга // Физика Земли. – 1994. – № 7. – С. 135–141.

Любушин А.А. Анализ канонических когерентностей в задачах геофизического мониторинга // Физика Земли. – 1998. – № 1. – С. 59– 66.

Любушин А.А. Агрегированный сигнал систем низкочастотного геофизического мониторинга // Физика Земли. – 1998. – № 3. – С. 69–74.

Любушин А.А. Периодичности и катастрофы во взаимодействии геофизических процессов // Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов. Том 2. Циклическая динамика в природе и обществе / Ред.: А.Г. Гамбурцев, С.И. Александров. – М. : Научный мир, 1998. – С. 380–385.

Любушин А.А. Вейвлет-агрегированный сигнал и синхронные всплески в задачах геофизического мониторинга и прогноза землетрясений // Физика Земли. – 2000. – № 3. – С. 20–30.

Любушин А.А. Робастный вейвлет-агрегированный сигнал для задач геофизического мониторинга // Физика Земли. – 2002. – № 9. –С. 37–48.

Любушин А.А. Геофизический мониторинг: шумы, сигналы, предвестники // Проблемы геофизики XXI века. Сборник научных трудов в 2 книгах / Ред.: А.В. Николаев. – М. : Наука, 2003. – Кн. 2. – С. 70–94.

Любушин А.А. Всплески и сценарии синхронизации в геофизических наблюдениях // Очерки геофизических исследований. К 75-летию Объединенного Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта. – М. : ОИФЗ РАН, 2003. – С. 130–134.

Любушин А.А., Соболев Г.А. Мультифрактальные меры синхронизации микросейсмических колебаний в минутном диапазоне периодов // Физика Земли. – 2006. – № 9. – С. 18–28.

Любушин А.А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. – М. : Наука, 2007. – 228 с.

Любушин А.А. Микросейсмический шум в минутном диапазоне периодов: свойства и возможные прогностические признаки // Физика Земли. – 2008. – № 4. – С. 17–34.

Любушин А.А. Тренды и ритмы синхронизации мультифрактальных параметров поля низкочастотных микросейсм // Физика Земли. – 2009. – № 5. – С. 15–28.

Любушин А.А. Статистики временных фрагментов низкочастотных микросейсм: их тренды и синхронизация // Физика Земли. – 2010. – № 6. – С. 86–96.

Любушин А.А. Кластерный анализ свойств низкочастотного микросейсмического шума // Физика Земли. – 2011. – № 6. – С. 26–34.

Любушин А.А. Сейсмическая катастрофа в Японии 11 марта 2011 года. Долгосрочный прогноз по низкочастотным микросейсмам // Геофизические процессы и биосфера. – 2011. – Т. 10. – С. 9–35.

Любушин А.А. Прогноз Великого Японского землетрясения // Природа. – 2012. – № 8. – С. 23–33.

Любушин А.А. Карты свойств низкочастотных микросейсм для оценки сейсмической опасности // Физика Земли. – 2013. – № 1. – С. 11–20.

Любушин А.А. Карты линейной синхронизации свойств глобального поля низкочастотных сейсмических шумов // Геофизические исследования. – 2013. – Т. 14. – С. 41–53.

Любушин А.А. Прогноз сейсмической катастрофы в Японии 11 марта 2011 года // Атлас временных вариаций природных антропогенных и социальных процессов. Том 5. Человек и три окружающих его среды. – М. : Янус-К, 2013. – С. 188–192.

Любушин А.А. Прогноз землетрясений и глобальное поле низкочастотных микросейсм // Актуальность идей Г.А. Гамбурцева в геофизике XXI века / Ред. А.О. Глико. – М. : Янус-К, 2013. – С. 245–262.

Любушин А.А. Анализ когерентности глобального сейсмического шума, 1997–2012 // Физика Земли. – 2014. – № 3. – С. 18–27.

Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. – М. : Институт компьютерных исследований, 2002. – 656 с.

Моги К. Предсказание землетрясений. – М. : Мир, 1988. – 382 с.

Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. – М. : Мир, 1990. – 344 с.

Садовский М.А. О естественной кусковатости горных пород // Докл. АН СССР. – 1979. – Т. 247. – С. 829–832.

Соболев Г.А, Пономарев А.В. Физика землетрясений и предвестники. – М. : Наука, 2003. – 270 с.

Соболев Г.А., Любушин А.А., Закржевская Н.А. Синхронизация микросейсмических колебаний в минутном диапазоне периодов // Физика Земли. – 2005. – № 8. – С. 3–27.

Соболев Г.А., Любушин А.А. Микросейсмические импульсы как предвестники землетрясений // Физика Земли. – 2006. – № 9. – С. 5–17.

Соболев Г.А., Любушин А.А. Микросейсмические аномалии перед землетрясением 26 декабря 2004 года на Суматре // Физика Земли. – 2007. – № 5.– С. 3–16.

Соболев Г.А., Любушин А.А., Закржевская Н.А. Асимметричные импульсы, периодичности и синхронизация низкочастотных микросейсм // Вулканология и сейсмология. – 2008. – № 2. – С. 135–152.

Соболев Г.А. Концепция предсказуемости землетрясений на основе динамики сейсмичности при триггерном воздействии. – М. : ИФЗ РАН, 2011. – 56 с.

Федер Е. Фракталы. – М. : Мир, 1991. – 254 с.

Шустер Г. Детерминированный хаос. – М. : Мир, 1988. – 240 с.

Bak P., Tang C. Earthquakes as a self-organized critical phenomenon // J. Geophys. Res. – 1989. – Vol. 94. – P. 15635–15637.

Geller R.A., Jackson D.D., Kagan Y.Y., Mulargia F. Earthquakes cannot be predicted // Science. – 1997. – Vol. 275. – P. 1616–1617.

Ivanov P. Ch., Amaral L. A. N., Goldberger A. L., Havlin S., Rosenblum M. B., Struzik Z., Stanley H. E. Multifractality in healthy heartbeat dynamics // Nature. – 1999. – Vol. 399. – P. 461– 465.

Kagan Y.Y., Jackson D.D. Tohoku Earthquake: A Surprise? // Bull. Seismol. Soc. Amer. – 2013. – Vol. 103, № 2B. – P. 1181–1194.

Kobayashi N., Nishida K. Continuous excitation of planetary free oscillations by atmospheric disturbances // Nature. – 1998. – Vol. 395. – P. 357–360.

Lyubushin A.A. Analysis of multidimensional geophysical monitoring time series for earthquake prediction // Annali di Geofisica. – 1999. – Vol. 42. – P. 927–937.

Lyubushin A.A. Multifractal properties of low-frequency microseismic noise in Japan, 1997– 2008 // Book of abstracts of 7th General Assembly of the Asian Seismological Commissionand Japan Seismological Society. Fall meeting. Tsukuba, Japan, 24–27 Nov. – 2008. – P. 92.

Lyubushin A.A. Synchronization of multifractal parameters of regional and global lowfrequency microseisms // Geophys. Res. Abstr. – 2010. – Vol. 12. – EGU2010-696.

Lyubushin A.A. Synchronization phenomena of low-frequency microseisms // European Seismological Commission, 32nd General Assembly, Sept. 06–10. – 2010, Montpelier, France: Book of abstr. Ses. ES6. – P. 124.

Lyubushin A. Prognostic properties of lowfrequency seismic noise // Natural Science. – 2012. – Vol. 4. – P. 659–666.

Lyubushin A.A. Spots of seismic danger extracted by properties of low-frequency seismic noise // Geophys. Res. Abstracts. – 2013. – Vol. 15. – EGU2013-1614.

Lyubushin A. How soon would the next megaearthquake occur in Japan? // Natural Science. – 2013. – Vol. 5. – P. 1–7.

Lyubushin A.A. Dynamic estimate of seismic danger based on multifractal properties of lowfrequency seismic noise // Natural Hazards. – 2014. – Vol. 70. – P. 471–483.

Lyubushin A., Yakovlev P. Properties of GPS noise at Japan islands before and after Tohoku mega-earthquake // Springer Plus. – 2014. – Vol. 3. – P. 364. http://www.springerplus.com/ content/3/1/364

Mogi K. Two grave issues concerning the expected Tokai Earthquake // Earth, Planets and Space. – 2004. – Vol. 56. – P. 51–66.

Rhie J., Romanowicz B. Excitation of Earth’s continuous free oscillations by atmosphere-oceanseafloor coupling // Nature. – 2004. – Vol. 431. – P. 552–554.

Rikitake T. Probability of a great earthquake to recur in the Tokai district, Japan: reevaluation based on newly-developed paleoseismology, plate tectonics, tsunami study, micro-seismicity and geodetic measurements // Earth, Planets and Space. – 1999. – Vol. 51. – P. 147–157.

Tanimoto T. The oceanic excitation hypothesis for the continuous oscillations of the Earth // Geophys. J. Int. – 2005. – Vol. 160. – P. 276–288.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v6i4.177

Refbacks

  • There are currently no refbacks.