Metodo Númerico de Predicción Sísmica Mensual

Metodo Númerico de Predicción Sísmica Mensual

3 noviembre 2010Astro155 comentarios

Preámbulo

De vuelta al ciclo de estudio sobre la relación solar-sísmica, Hoy quisiera exponer algunas ideas y observaciones de un interesante estudio desarrollado por un grupo de expertos chinos del Centro de Análisis y Predicción del China Earthquake Administration (CEA), denominado “A Numerical Predicting Method on Monthly Seismic Tendency”.  La investigación, aún proceso experimental, contempla un análisis númerico y un modelo matemático no-lineal que permitiría calcular la tendencia sísmica mensual cada aproximadamente 9 meses. El trabajo ha sido comprobado con resultados sorprendentes en el territorio chino, y de acuerdo a sus creadores, es probable que funcione de igual manera en otras regiones sísmicas del planeta.

Las dificultades y limitaciones de la predicción sísmica

Si nos basáramos en la consigna de que los terremotos  no pueden ser predecidos, de manera inmediata limitamos las posibilidades científicas normales en precisión y eficacia. Pero esto es una falacia, puesto que existen herramientas basadas en la matemática, que es una ciencia relativamente exacta, y que permite obtener resultados objetivos de diversos fenómenos naturales. Lógicamente hablando, las interrogantes más importantes en la predicción sísmica son la magnitud del evento que viene en camino, la localización geográfica del mismo, y la más importante, el tiempo en que sucederá el próximo terremoto. Para satisfacer  este último requerimiento, existen herramientas estadísticas que son confiables, mas no eficientes. Al respecto, una mejora matemática, basada en una tendencia numérica parece ser la solución más aceptable para solucionar este problema.

Posibilidad de Predicción Sísmica Numérica?

Bajo la óptica de comportamientos no-lineales, el fenómeno sísmico está lleno de fluctuaciones y variaciones de diferentes escalas, debido a un estado de desbalance, y cambios de un estado a otro nuevo. Este tipo de conductas puede ser descrito gracias a un modelamiento matemático apropiado, si el parámetro de control durante la evolución del comportamiento del estudio es derivado. De esta forma se puede lograr una linealización interesante entre la frecuencia y magnitud de la actividad sísmica, confirmando la ley de Gutemberg, sobre los fenómenos regulares y estructurados que rigen eventos sísmicos significativos (~6.0 Mw).

Después de años de investigación, el profesor Tang Jia-Hao del Centro de Análisis y Predicción sísmica de China propone la serie numérica que se muestra a continuación:

Serie Numérica de Tang (hacer click para ampliar)

Donde Mi es la magnitud promedio del sismo predecido en el mes (ith); M(i-n) es el valor de magnitud conocido en el mes 1, 2, 3…9 mes antes del mes predecido; (d-5) es el valor de magnitud del quinto mes antes de Mi. Como es posible visualizar, existen 3 series para 3 distintos rangos de magnitud sísmica: 4.5/5.2, 5.1/5.8, y 5.7/6.6. Los valores son aleatorios, y dependerán de los valores mínimos y máximos que se seleccionen para la muestra.

Modelación gráfica del comportamiento sísmico y el modelo matemático, con extrapolación (linea segmentada a la derecha). Datos obtenidos en China en el periodo 01-1998/04-2003.

Los resultados de la predicción basados en la utilización del modelo son bastante interesantes; Al observar los resultados obtenidos en la gráfica 1, es posible inferir que los cambios en el valor predecido no presentan solo la misma escala de ciclo, sino que también muestra la magnitud de eventos de cada mes en el futuro. El comportamiento indica entonces que existen ciclos sísmicos que se cumplen cada 7 u 8 meses.

Conclusiones 

Los resultados del estudio indican un cambio estructura en la tendencia sísmica de una región determinada. Esto podría ser comprendido como que existe una auto-exitación de las condiciones generadoras de un sismo que desencadenan finalmente en un evento telúrico. Desde el punto de vista del modelamiento matemático, es posible deducir que la inducción lineal es útil para controlar la acción interna de cada ciclo, mientras que la inducción no-lineal serviría para controlar la trasposición de diferentes ciclos.  Este comportamiento lineal/no-lineal (que es ampliamente seguido por diferentes fenómenos naturales) está controlado por el una especie de límites de control o “compuertas” (el valor (d-5)). El método entonces responde eficazmente a conductas y patrones observables, y dependerá entonces de la calidad y cantidad de muestras disponibles para su correcto funcionamiento.

Astro 2010