Διερεύνηση ιδιοτήτων πρόσφατης σεισμικότητας του ελληνικού χώρου = Investigation of the recent seismicity properties in Greece.

Περίληψη

Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι ο καθορισμός του μεγέθους της πληρότητας στον ελληνικό χώρο κατά το χρονικό διάστημα 2000-2017.Χρησιμοποιήθηκαν κατάλογοι σεισμών που έγιναν αυτό το χρονικό διάστημα στην Ελλάδα. Για την καλύτερη διαχείριση των δεδομένων, η μελέτη χωρίζεται σε δύο χρονικές περιόδους, η πρώτη είναι από το 2000 έως το 2010 και η δεύτερη από το 2010 έως το 2017. Για την απλοποίηση και προσομοίωση του προβλήματος, έγινε διαχωρισμός του ελληνικού χώρου με τη βοήθεια κανάβου με κόμβους σε απόσταση μίας μοίρας(~111km). Κάθε κόμβος θεωρήθηκε ως κέντρο κύκλου ακτίνας μίας μοίρας (1ο) και έτσι προέκυψαν τελικά99 κυκλικές επιφάνειες, οι οποίες και καλύπτουν όλο τον Ελληνικό χώρο. Μέσα σε κάθε κύκλο ορίστηκε ένα υποσύνολο δεδομένων σεισμών και καθορίστηκε το μέγεθος πληρότητας Mc, υπολογίσθηκε η τιμή της παραμέτρου b της σχέσης των Gutenberg & Richter (1994)  καθώς έγινε επίσης και ο υπολογισμός των τιμών ορισμένων μέτρων σεισμικότητας. Κατασκευάστηκαν χάρτες για την καλύτερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων και  τέλος, παρουσιάστηκαν τα συμπεράσματα Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι ο καθορισμός του μεγέθους της πληρότητας στον ελληνικό χώρο κατά το χρονικό διάστημα 2000-2017.Χρησιμοποιήθηκαν κατάλογοι σεισμών που έγιναν αυτό το χρονικό διάστημα στην Ελλάδα. Για την καλύτερη διαχείριση των δεδομένων, η μελέτη χωρίζεται σε δύο χρονικές περιόδους, η πρώτη είναι από το 2000 έως το 2010 και η δεύτερη από το 2010 έως το 2017. Για την απλοποίηση και προσομοίωση του προβλήματος, έγινε διαχωρισμός του ελληνικού χώρου με τη βοήθεια κανάβου με κόμβους σε απόσταση μίας μοίρας(~111km). Κάθε κόμβος θεωρήθηκε ως κέντρο κύκλου ακτίνας μίας μοίρας (1ο) και έτσι προέκυψαν τελικά99 κυκλικές επιφάνειες, οι οποίες και καλύπτουν όλο τον Ελληνικό χώρο. Μέσα σε κάθε κύκλο ορίστηκε ένα υποσύνολο δεδομένων σεισμών και καθορίστηκε το μέγεθος πληρότητας Mc, υπολογίσθηκε η τιμή της παραμέτρου b της σχέσης των Gutenberg & Richter (1994)  καθώς έγινε επίσης και ο υπολογισμός των τιμών ορισμένων μέτρων σεισμικότητας. Κατασκευάστηκαν χάρτες για την καλύτερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων και  τέλος, παρουσιάστηκαν τα συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτή τη μελέτη. Για το σχεδιασμό των χαρτών και των τομών χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Genetic Mapping Tools, version 5.4.4 (www.soest.hawaii.edu/gmt, Wessel and Smith, 2013). Πιο αναλυτικά, στο κεφάλαιο 1 θα παρουσιαστεί το τεκτονικό καθεστώς του ελληνικού χώρου απ’ όπου και προκύπτει η σεισμική του δράση, θα δοθεί η έννοια του μεγέθους πληρότητας (Mc) των σεισμολογικών καταλόγων αλλά και η αναγκαιότητα της ανανέωσης και εμπλουτισμού των σεισμολογικών δικτύων στη χώρα. Επιπλέον, θα αναλυθούν βασικές έννοιες όπως αυτές της σεισμικής επικινδυνότητας αλλά και των παραμέτρων σεισμικότητας που προκύπτουν από τη σχέση των Gutenberg&Richter (1994) ενώ θα δοθεί έμφαση στη παράμετρο bτης ανωτέρω σχέσης λόγω της ιδιαίτερης γεωφυσικής της σημασίας. Στο κεφάλαιο 2, θα αναφερθούν οι ευρέως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι υπολογισμού του μεγέθους πληρότητας, με λεπτομέρειες για τη δοκιμασία τροποποιημένης καλής προσαρμογής modified goodness-of-fit test (MGFT),η οποία και χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του μεγέθους πληρότητας στην παρούσα εργασία. Το κεφάλαιο 3, περιλαμβάνει τα αποτελέσματα (παράμετροι σεισμικότητας, μέγεθος πληρότητας Mc)για στις δύο περιόδους της μελέτης και τον σχολιασμό τους, ενώ παρατίθενται και δύο παραρτήματα με αναλυτικά αποτελέσματα της εφαρμογής της μεθόδου MGFT (Παράρτημα I&II).

The purpose of this paper is the determination of the magnitude of completeness Mc for the wider area of Greece during 2000-2017. For this aim they have been used seismic catalogues referring to the above period of time for Greece. In order to achieve a better handling to the data, the study was separated into two parts according to the time period that took place, the first one is referring to 2000 until 2010 and the second one begins from 2010 and end up to 2017. For matters of simplification and to simulate the case, the area of Greece was divided following a grid with nodes of one-degree (1ο) distance (~111km). Each node was considered as a center of a circle of a radius equal to one degree resulting 99 circles surfaces, which cover the whole area of Greece. Inside of every circle was considered a subset of data of earthquakes and the magnitude of completeness (Mc) was determined, the b-value of Gutenberg& Richter (1994) was computed and finally parameters of seismicitywere assessed. Additionally, maps showing the spatial distribution of the results were built to as a better interpretation and the research findings were presented. For the designing of the maps Genetic Mapping Tools, version 5.4.4 (www.soest.hawaii.edu/gmt, Wessel and Smith, 2013) was used. In chapter one the tectonics of Greece are presented as the main cause of seismicity of the country, the definition of the magnitude of completeness (Mc) for seismic catalogues is given, and the necessity to enrich the seismological networks of Greece will be underlined. Furthermore, primer definitions such as seismic hazard and other parameters of seismicity coming from thee equation of Gutenberg & Richter (1994) will be discussed with emphasis on the b-value due to its geophysical importance. In chapter 2, the most popular methods of computing the magnitude of completeness are cited, giving extensive details for the modified goodness-of-fit test method (MGFT), which was used for the declaration of the Mc in this paper. Chapter 3 includes the results of the study (parameters of seismicity, Mc) for the two-time separated periods (2000-2010 & 2010-2017) and the discussion coming from the findings. The outputs of the application of the modified goodness-of-fit test method (MGFT) are detailed presented on appendix Ι&ΙΙ.