Писаренко В.Ф., Родкин М.В., Рукавишникова Т.А. «Оценка вероятности сильнейших сейсмических катастроф на основе теории экстремальных значений» Физика Земли, № 3, с. 3-17 (2014)

Обзор результатов применения метода использования предельных распределений теории экстремальных значений: Обобщенного распределения Парето (Generalized Pareto Distribution, GPD) и Обобщенного распределения экстремальных значений (Generalized Extreme Value distribution, GEV) – для вывода распределения максимальных магнитуд землетрясений и величин ускорений, реализующихся в будущих интервалах времени заданной длительности. Приводятся результаты анализа мирового и региональных каталогов землетрясений, а также величин пиковых ускорений при землетрясениях. Показано, что часто используемый при оценке сейсмического риска параметр – величина максимально возможного землетрясения М_m (и аналогичные характеристики для других видов данных) – является потенциально неустойчивым параметром. Предложена устойчивая альтернатива параметру М_m в виде квантилей Q_q(τ) максимального землетрясения, которое произойдет в будущий интервал времени продолжительностью τ. Полезным робастным скалярным параметром может быть также величина введенного ранее авторами характерного максимального события М_с. Все исследованные нами случаи аппроксимации хвоста эмпирических распределений оказались конечными, однако правая точка этих распределений М_m часто оказывается плохо определяемым и неустойчивым параметром. Отсюда следует низкая практическая ценность параметра М_m.

Любушин А.А. «Анализ когерентности глобального сейсмического шума, 1997–2012» Физика Земли, № 3, с. 18-27 (2014)

Исследуются эффекты когерентного поведения 4-х параметров глобального поля низкочастотных (периоды от 2 до 500 минут) сейсмических шумов: логарифма дисперсии, коэффициента эксцесса, ширины носителя мульти-фрактального спектра сингулярности и минимальной нормализованной энтропии распределения квадратов ортогональных вейвлет-коэффициентов. Использовались данные от 229 широкополосных станций сейсмических сетей GSN, GEOSCOPE и GEOFON за 16 лет наблюдений, с начала 1997 г. по конец 2012 гг. Совокупность всех станций была разбита на 8 групп, вместе покрывающих весь земной шар, и от каждой группы вычислялись ежесуточные значения медиан рассматриваемых параметров шумов. Таким образом, получилось четыре 8-мерных временных ряда с шагом по времени 1 сутки длиной 5844 отсчетов в каждой скалярной компоненте. Для каждого из четырех 8-мерных временных рядов строилась частотно-временная диаграмма эволюции спектральной меры когерентности (на основе использования канонических когерентностей) в скользящем временном окне длиной 365 суток. Кроме того, в качестве меры синхронизации, зависящей только от времени, для каждого параметра вычислялись максимальные по частотам значения меры когерентности и их среднее значение по 4 анализируемым параметрам шума. В результате проведенного анализа был сделан вывод, что увеличение интенсивности сильнейших (M≥8.5) землетрясений после мегаземлетрясения на Суматре 26 декабря 2004 г. предварялось увеличением синхронизации параметров глобальных сейсмических шумов за весь промежуток наблюдений с начала 1997 г. Эта синхронизация продолжает свой рост по конец 2012 г., что может быть предвестником дальнейшего увеличения интенсивности сильнейших землетрясений во всем мире.

Кушнир А.Ф., Варыпаев А.В., Рожков М.В., Епифанский А.Г., Дрикер И. «Определение параметров очагов микросейсмических событий по данным поверхностных сейсмических групп при сильных коррелированных помехах и сложных механизмах источников излучения» Физика Земли, № 3, с. 28-50 (2014)

ировой опыт показывает, что эффективным методом интенсификации разработки низко-проницаемых коллекторов на месторождениях углеводородов является метод гидроразрыва пласта (ГРП). Образующиеся при ГРП трещины среды, гидродинамически связанные со скважинами, приводят к существенному увеличению извлекаемых запасов углеводородов. Контроль процесса образования и распространения трещин при ГРП является важнейшей задачей менеджмента резервуаров углеводородов. Основным инструментом такого контроля является микросейсмический мониторинг ГРП, который позволяет оперативно определять геометрию трещин по сейсмическим волнам от микро-землетрясений, возникающих при образовании и развитии трещин. В работе рассматривается задача определения параметров микроземлетрясений по наблюдениям сейсмического волнового поля с помощью поверхностной группы сейсмоприемников. Особенность исследования состоит в том, что указанная задача рассматривается методами статистической теории оценивания параметров случайных процессов, что связано с высоким уровнем случайных техногенных помех, которые маскируют сигналы от микроземлетрясений, регистрируемые поверхностной группой при проведении ГРП. В статье предложен ряд алгоритмов, учитывающих статистические характеристики таких сейсмических помех, что позволяет преодолеть ряд недостатков, присущих технологиям, применяемым в настоящее время для микросейсмического мониторинга ГРП.