Κατανομή βλαβών ισχυρών σεισμών του χώρου του Αιγαίου με τη συνδυαστική ερμηνεία μακροσεισμικών δεδομένων και ενόργανων καταγραφών = Spatial distribution of damage from strong earthquakes in the Aegean area from the joint interpretation of macroseismic and instrumental data.

Περίληψη

Στην παρούσα διατριβή εφαρμόστηκε η μέθοδος της στοχαστικής προσομοίωσης για τη μελέτη ισχυρών επιφανειακών σεισμών στο χώρο του Αιγαίου κατά τη χρονική περίοδο 1978-1995 με Μ≥6.0, για τους οποίους ήταν διαθέσιμες τόσο μακροσεισμικές εντάσεις όσο και ενόργανες καταγραφές. Η μέθοδος της στοχαστικής προσομοίωσης είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο το οποίο αξιοποιείται για την παραγωγή συνθετικών δεδομένων τα οποία έχουν απώτερο σκοπό την μελέτη της χωρικής μεταβολής της ισχυρής σεισμικής κίνησης σε μία περιοχής εξαιτίας ενός σεισμού. Η μέθοδος αυτή εφαρμόστηκε με την χρήση του λογισμικού EXSIM, και σε κάποιες περιπτώσεις και με επιπρόσθετη χρήση του λογισμικού SMSIM. Με βάση τις διαθέσιμες εργασίες για τον κάθε σεισμό υιοθετηθήκαν διάφορα σενάρια προσομοίωσης, τα οποία διέφεραν στις βασικές παραμέτρους τους (π.χ. διαστάσεις ρήγματος, κλπ). Μέσα από την εξαγωγή τιμών PGA και PGV που προκύπτουν από την στοχαστική προσομοίωση κάθε σεισμού έγινε ο υπολογισμός των συνθετικών τιμών μακροσεισμικής έντασης με την χρήση κατάλληλων σχέσεων (Wald et al., 1999), έτσι ώστε να γίνει τελικά μια σύγκριση με τα πραγματικά μακροσεισμικά δεδομένα. Ο στόχος της παρούσας διατριβής ήταν να γίνει ένας συνδυασμός των μεθόδων βελτιστοποίησης, αλλά κυρίως να πραγματοποιηθεί ταυτόχρονη, συνδυαστική ερμηνεία δύο ειδών δεδομένων (μακροσεισμικά δεδομένα και δεδομένα ισχυρής σεισμικής κίνησης) για τους παραπάνω επιφανειακούς σεισμούς που μελετήθηκαν. Τελικός στόχος ήταν να αξιολογηθεί το κατά πόσο καλά μπορούν να αξιοποιηθούν αυτές οι μέθοδοι για την μελέτη της χωρικής κατανομής ισχυρής σεισμικής κίνησης. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις με ημιαυτόματο τρόπο, υιοθετώντας μία προσέγγιση τύπου Monte Carlo για διάφορες τιμές της παραμέτρου πτώσης τάσης (stress drop), ερμηνεύοντας ταυτόχρονα τόσο τα μακροσεισμικά δεδομένα, όσο και τις ενόργανες καταγραφές.

In this thesis the method of stochastic simulation was applied for strong shallow earthquakes in the Aegean area, which occurred during 1978-1995 with M≥6.0, for which both macroseismic intensities and instrumental recordings were available. The method of stochastic simulation of strong ground motion is a widely used tool that is used to produce synthetic data in order to study the spatial distribution of strong ground motion in an area due to an earthquake. This method was applied with the use of the EXSIM software, while in some cases we also relied on the additional use of the SMSIM software. According to the above, various simulation scenarios were adopted, which differ in their basic simulation parameters (e.g. fault dimensions, etc.). Through the extraction of PGA and PGV values, resulting from the stochastic simulation of each earthquake, synthetic macroseismic intensity values were generated, using appropriate scaling relationships (Wald et al., 1999), so that a comparison with the actual macroseismic data could be made. The aim of the thesis was to make a combination of different simulation methods but mainly to perform a simultaneous, joint interpretation of two types of data (macroseismic data and strong motion data) for the previous shallow earthquakes. Finally, we evaluate how well they these methods can be utilized to study the spatial distribution of strong seismic motion, as this is reflected in the damage (macroseismic) and strong motion data. For this purpose, a Monte Carlo simulation approach was adopted, in order to perform a search for various values of the stress drop parameter, and model both independently and jointly the available macroseismic data and the strong motion instrumental recordings.