Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Получены эмпирические соотношения затухания для разных метрик сильных движений грунта (PGA, PGV, Ia, FIV3, CII и MFAS). Некоторые из них относятся к низкочастотным колебаниям (например, FIV3), в то время как интенсивность по Ариасу (Ia) и спектральная интенсивность (MFAS) являются характеристиками высокочастотного некогерентного излучения согласно современным представлениям о фрагментированной структуре очага землетрясения. В анализе использовались землетрясения с магнитудой Mw от 4 до 6, которые произошли на территории о. Сахалин (зона перехода от Тихого океана к материковой части России), являющейся регионом с активной коровой сейсмичностью. В качестве пространственной метрики используется гипоцентральное расстояние. 2. Уравнения затухания, основанные на спектральной метрике MFAS, а также FIV3(0.01), характеризуются наименьшим рассеянием среди рассмотренных характеристик движения грунта. 3. Впервые получено аналитическое представление интенсивности по Ариасу (Ia) в рамках модели очага землетрясения с зонами повышенной прочности (asperity), являющимися источниками высокочастотного некогерентного излучения. Это позволяет использовать данную метрику для оценки среднего сброшенного напряжения на неровностях (в смысле прочности) очага в целевом регионе. 4. Среднее (локальное) напряжение, сбрасываемое на asperity, для сахалинских землетрясений составило около 16 МПа, а удельная площадь, занимаемая asperity, – 0.2, что в целом близко к аналогичным оценкам в Японии для коровых землетрясений. 5. Предложены модифицированные представления интенсивности по Ариасу, основанные на использовании высокочастотного фильтра. Показано, что при увеличении граничной частоты фильтра коэффициент перед магнитудой в уравнении затухания снижается и стремится к единице. Согласно теоретическим представлениям данный коэффициент равен строго единице. Наблюдаемые отклонения от теории мы связываем с нарушением модели, согласно которой амплитудные спектры в очаге описываются единственной корнер-частотой. 6. При увеличении граничной частоты высокочастотного фильтра в модифицированной метрике Ia наблюдается увеличение статистического рассеяния в соответствующем уравнении затухания, что объясняется «каппа» эффектом. 7. Модифицированная метрика Ia(3) имеет явный физический смысл, характеризуется простотой измерения и используется для калибровки новой магнитудной шкалы. Данная шкала ассоциируется с высокочастотной полочкой спектра ускорений. 8. Обработанные данные и разработанный программный код расположены в открытом доступе репозитория GitHub: https://github.com/Ilishka/GMPE_for_multiple_intensity_measures

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
1. Предложен подход по моделированию поля сейсмических воздействий с учетом современных представлений о фрагментированном характере распространения фронта разрыва на малых пространственно-временных шкалах. Основная идея заключается в моделировании высокочастотного спектра и пересчете его среднего уровня в сейсмическое ускорение по эмпирическому соотношению, найденному в настоящем проекте. В качестве нормативной величины сейсмических воздействий предложена модифицированная метрика интенсивности Ариаса (Ia3), которая воспроизводит свойства некогерентности, а также переход к сейсмическим ускорениям. Регионализация модели затухания предложенной метрики основана на ее физическом представлении, в котором участвует величина сброшенного напряжения на неровностях. 2. Разработана переходная зависимость между модифицированной метрикой интенсивности Ариаса (Ia3) и пиковым ускорением грунта (PGA). Для корректного пересчета Ia3 в PGA предложена простая модель, полученная по большому количеству данных методом ортогональной регрессии. 3. По афтершокам мега-подвижки Тохоку 2011 г. оценено среднее сброшенное напряжение на неровностях для субдукционных землетрясений. Оно составило около 40 МПа. 4. Предложены и апробированы расчетные процедуры для стохастического моделирования высокочастотного излучения с амплитудами и спектрами, ожидаемыми из наблюдений. 5. Проанализированы неоднородности распределения вектора подвижки на плоскости разрыва в районе Курило-Камчатского сегмента Тихоокеанской зоны субдукции. На основе обработанных данных и обзора параметров субдукционных землетрясений предложена фрагментированная модель очага в исследуемом районе. Под фрагментированной моделью понимаются размеры, положение и количество неровностей на площадке разрыва. 6. Смоделировано поле сейсмических воздействий в результате сценарного мега-землетрясения в районе южных Курильских островов (M=9.2). Уровень PGA в районе о. Шикотан незначительно превышает 1g. В пределах о-вов Кунашир и Итуруп PGA варьируется от 0.4g до 0.8g. 7. Разработана новая магнитудная шкала (MIa3) по измерениям высокочастотного спектра ускорений в приочаговой зоне землетрясения. В основу предложенной магнитуды положены современные представления о фрагментарности субисточников высокочастотного некогерентного излучения. Магнитуда калибруется по средним и умеренным землетрясениям в целевом регионе (М=4-6). Оценены эффекты конечных размеров очага и их влияние на магнитудные оценки крупных землетрясений. Предложен и обоснован способ экспресс-оценки станционных поправок. 8. Эффективность определения магнитуды крупных землетрясений по предложенной методике обоснована на примере записей крупнейших землетрясений в Японии (М=9, 11.03.2011 г.) и Турции (М=7.8, 06.02.2023 г.). Статистические тесты показали, что несмещенная и состоятельная оценка магнитуды достигается уже при 5-8 независимых измерениях. 9. Результаты научных исследований были доложены на научной конференции, а также опубликованы или подготовлены для публикации в виде статей в научных журналах.