Аннотация:
В основу изучения свойств сейсмического шума на Камчатке положена идея, что шум является важным источником информации о процессах, предшествующих сильным землетрясениям. Рассматривается гипотеза, что увеличение сейсмической опасности сопровождается упрощением статистической структуры сейсмического шума и увеличением пространственных корреляций его свойств. В качестве статистик, характеризующих шум, использованы энтропия распределения квадратов вейвлет-коэффициентов, ширина носителя мультифрактального спектра сингулярности и индекс Донохо–Джонстона. Значения этих параметров отражают сложность: если случайный сигнал близок по своим свойствам к белому шуму, то энтропия максимальна, а остальные два параметра минимальны. Используемые статистики вычисляются для шести кластеров станций. Для каждого кластера станций вычисляются ежесуточные медианы свойств шума в последовательных временных окнах длиной 1 сутки, в результате чего образуется 18-мерный (3 свойства и 6 кластеров станций) временной ряд свойств. Для выделения общих свойств изменения параметров шума используется метод главных компонент, который применяется для каждого кластера станций, в результате чего информация сжимается до 6-мерного ежесуточного временного ряда главных компонент. Пространственные когерентности шума оцениваются как совокупность максимальных попарных квадратичных спектров когерентности между главным компонентами кластеров станций в скользящем временном окне длиной 365 суток. С помощью вычисления гистограмм распределения номеров кластеров, в которых достигаются минимальные и максимальные значения статистик шума в скользящем временном окне длиной 365 суток, оценивалась миграция областей сейсмической опасности в сопоставлении с сильными землетрясениями с магнитудой не менее 7.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках государственных заданий № 075-01271-
23 и FMWU-2022-0018.
Поступила в редакцию: 14.09.2023 Принята в печать: 25.09.2023
Тип публикации:
Статья
УДК:519.257
Образец цитирования:
А. А. Любушин, Г. Н. Копылова, В. А. Касимова, Л. Н. Таранова, “Мультифрактальные и энтропийные статистики сейсмического шума на Камчатке в связи с сильнейшими землетрясениями”, Компьютерные исследования и моделирование, 15:6 (2023), 1507–1521
\RBibitem{LyuKopKas23}
\by А.~А.~Любушин, Г.~Н.~Копылова, В.~А.~Касимова, Л.~Н.~Таранова
\paper Мультифрактальные и энтропийные статистики сейсмического шума на Камчатке в связи с сильнейшими землетрясениями
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2023
\vol 15
\issue 6
\pages 1507--1521
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm1132}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-6-1507-1521}