|
|
Joint inverse modeling of coseismic and postseismic slip of the 2014 South Napa, California, earthquake
Premus, Jan ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent) ; Tinti, Elisa (oponent)
Název: Sdružené inverzní modelování koseismického a postseismického skluzu kalifornského zemětřesení South Napa 2014 Autor: Jan Premus Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí dizertační práce: prof. František Gallovič, Katedra geofyziky Abstrakt: Skluz na tektonických zlomech probíhá nejen krátkodobě v průběhu zemětřesení (tzv. koseismicky), ale i v dlouhodobějším měřítku ve formě postseis- mického dokluzu, jak dokumentují měření pomocí seismogramů a geodetických metod. Oba typy skluzu byly dosud modelovány většinou odděleně a navíc převážně kinematicky. Zde představujeme Bayesovskou metodu pro inverzní fyzikální modelování koseismického a postseismického skluzu, která využívá sjed- nocující zákon tření typu "rate-and-state". Vyvinuli jsme efektivní otevřený kód FD3D TSN pro simulaci šíření zemětřesné trhliny metodou konečných difer- encí. Využití GPU vede k až desetinásobnému zrychlení kódu oproti CPU, což umožňuje provést stovky tisíc simulací zemětřesení v rozumném čase. Im- plementovali jsme také kvazidynamickou simulaci dokluzu metodou hraničních prvků. Bayesovskou dynamickou inverzi jsme aplikovali na zemětřesení v kali- fornské Napě z roku 2014 (Mw 6,0). Získaný sdružený model vysvětluje dy-...
|
|
|
Analysis of volcanic tremor during the 2021 Fagradalsfjall eruption
Sova, František ; Fischer, Tomáš (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent)
Vulkanické tremory jsou nízkofrekvenční seismické jevy, které se vyskytují před nebo během sopečných erupcí a souvisí s pohybem magmatu pod povrchem. Jejich studium pomáhá odhalit podpovrchové procesy během sopečné činnosti, navíc může pomoci rekonstruovat erupce, které nemohou být pozorovány přímo. Předkládaná studie popisuje vulkanický tremor během erupce sopky Fagradals- fjall na Islandu v roce 2021. Seismická data z několika stanic byla zpracována tak, aby vznikl záznam půlroční vulkanické činnosti. Kromě toho byl zkoumán útlum amplitudy tremorů s rostoucí vzdáleností od zdroje. Půlroční záznam se vyznačoval signálem opakujícího se tremoru ve frekvenčním pásmu 1-10 Hz, který časově odpovídal jednotlivým fázím efuzivní erupce. Jeho amplituda se s časem měnila a bylo možné rozlišit tři vzorce. Na počátku se vyskytující slabý kontinuální tremor se změnil v pravidelné několikaminutové pulzy, které přerostly v delší, jeden a půl dne trvající pulzy. Tyto variace mohou být odrazem změn v geometrii a proudění magmatu podzemního magmatického systému. 1
|
|
| |
|
|
Seismic Site Effects (Data Analysis and Modelling)
Caserta, Arrigo ; Zahradník, Jiří (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent) ; Burjánek, Jan (oponent)
Práce podává komplexní rozbor pohybu půdy buzeného seismickým vlnovým polem, zahrnující aspekty teoretické, geologické a geotechnické, jakož i analý- zu dat a numerické simulace. Cílem je kvantifikovat hlavní parametry, umožňující odhadkmitavých pohybů v městských oblastech a případné sni- žování následků budoucích zemětřesení . Studie je zaměřena na Řím vzh- ledem k vysoké hustotěobyvatelstva a koncentraci historických památek s vysokou seismickou zranitelností. Práce zlepšuje údaje o podrobné povr- chové geolo gii studované části Říma, vyplňuje mezeru ve znalostech geotech- nických parametrů a poskytuje dosud chybějící záznamy zemětřesení na území města. Mimo jiné též umožňuje lépe pochopit prostorové rozložení škod, pozorované v Římě při dřívějších zemětřeseních. Hlavními inovacemi jsou: zřízení a dlouhodobý provoz seismické ereje, analýza seismického šumu a záznamy zemětřesné sekvence L'Aquila 2009. Trojrozměrná erej (zahrnující senzor v 70-m hlubokém vrtu) je první svého druhu v Itálii, která zazna- menala významné zemětřesení v městské oblasti. Pořízená instrumentální data jsou také porovnána s hybridní simulací pohybů půdy v údolí Tibery; jsou použity nové...
|
|
|
Three-dimensional ambient noise tomography of the Bohemian Massif
Valentová, Ľubica ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent) ; Kristek, Jozef (oponent)
Vykonali sme 3D tomografiu Českého masívu vychádzajúcu z prevzatých disperzných kriviek povrchových vĺn v rozsahu periód 4-20 s, ktoré boli získané kroskoreláciou seizmického šumu medzi stanicami. V tomografickej inverzii využívame dvojkrokový postup. V prvom kroku sa disperzné krivky medzi stanicami lokalizujú pre každú periódu zvlášť pomocou gradientovej metódy zahŕňajúcej konečno-frekvenčné efekty pomocou Fréchetových kernelov; výsledkom sú tzv. disperzné mapy. Na výpočet kernelov sa použila adjungovaná metóda s predpokladom membránovej aproximácie šírenia povrchových vĺn pre jednotlivé periódy. Aby sme potlačili šum v dátach, regularizujeme Fréchetove kernely hladením Gaussovou funkciou, ktorej šírku stanovujeme na základe syntetických testov. V druhom kroku sa disperzné mapy fázových rýchlostí invertujú pomocou Bayesovského prístupu do 3D modelu rýchlostí S-vĺn. Riešenie obrátenej úlohy, definované pomocou aposteriórnej hustoty pravdepodobnosti, je reprezentované viac ako jedným miliónom modelov, ktoré boli získané pomocou metódy Monte Carlo (konkrétne paralelným temperovaním). Vypočítaná variancia modelových parametrov ukazuje, že dobre rozlíšená časť zodpovedá vrchnej kôre (t.j. horných 20 km). Výsledný štatisticky priemerný rýchlostný model vykazuje najmä dlhovlnné štruktúry, ktoré korelujú...
|
|
|
Dynamic models of the earthquake source
Kostka, Filip ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent) ; Kaneko, Yoshihiro (oponent)
Dynamické modely zemětřesného zdroje umožňují simulovat vývoj napětí a skluzu na tektonických zlomech spojením pohybových rovnic v objemu obklop- ujícím zlom s konstitutivním zákonem, který představujíce plošné síly působící na zlomu. V první části práce shrnujeme důležité vlastnosti smykových trhlin pro ideálně křehké trhliny a konstitutivní zákony typu linear slip-weakening a rate-and-state. Ve druhé části práce představujeme dvě studie využívající 3- D dynamické modelování zlomů na dlouhém (stovky let) i krátkém (sekundy) časovém měřítku. V první ze studií modelujeme seismické cykly pomocí rate- and-state zákona tření a provádíme parametrický průzkum účinků náhlých per- turbací smykového napětí během cyklu na uspíšení nebo zpoždění následujícího zemětřesení. Zjišťujeme, že pokud je perturbace aplikována během speciálních malých časových intervalů, zemětřesení následující po perturbaci jsou malá a neuvolní zcela napětí na celém zlomu. Doba trvání mezi velkými zemětřeseními se pak může prodloužit až o 80 % ve srovnání s neperturbovanými cykly. Toto chování reprodukujeme na numerickém heterogenním modelu parkfieldského segmentu zlomu San Andreas a demonstrujeme, že tento mechanismus mohl být zodpovědný za velké zpoždění zemětřesení na tomto segmentu v roce 2004 o magnitudu Mw 6. Ve druhé studii využíváme...
|
|
|
Ambient noise investigation of rock structures in Bohemian Paradise
Müller, Jozef ; Burjánek, Jan (vedoucí práce) ; Zábranová, Eliška (oponent)
V práci se zabýváme neinvazivním studiem skalních struktur pomocí seismického šumu na dvou lokalitách v Českém ráji (česká křídová pánev). Práce si stanovuje dva dílčí cíle: 1) in-situ odhad modulů pružnosti kompetentních, horizontálně uložených pískovcových vrstev. K dosažení tohoto cíle využíváme tzv. arrayového měření seismického šumu. Záznamy seismického neklidu jsou zpracovány frekvenčně-vlnočíslovou analýzou, ze které jsou získány frekvenčně závislé disperzní křivky Loveho a Rayleigho vln spolu s elipticitou Rayleigho vln. Tyto pozorování jsou invertována za účelem zjištění rychlostních profilů objemových seismických vln, ze kterých jsou pak odhadnuty Youngův a střižný modul zmíněných pískovcových vrstev. 2) Studium lokální odezvy skalní věže Kapelník, v rámci které analyzujeme měření seismického šumu na vrcholu této věže a u její paty. S pomocí polarizační analýzy pohybu částice a ze spektrálních poměrů záznamů stanic v různých výškových úrovních získáme informace o frekvencích a směrech vlastních oscilací věže, spolu s relativním zesílením pohybů vůči stanici u paty věže. K výsledné interpretaci naměřených dat je využita Euler-Bernoulliho teorie pro jednostranně vetknutý nosník s využitím modulů pružnosti odhadnutých z dříve zmíněného arrayového měření šumu. Klíčová slova: Český ráj, skalní...
|
|
|
Three-dimensional ambient noise tomography of the Bohemian Massif
Valentová, Ľubica ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent) ; Kristek, Jozef (oponent)
Vykonali sme 3D tomografiu Českého masívu vychádzajúcu z prevzatých disperzných kriviek povrchových vĺn v rozsahu periód 4-20 s, ktoré boli získané kroskoreláciou seizmického šumu medzi stanicami. V tomografickej inverzii využívame dvojkrokový postup. V prvom kroku sa disperzné krivky medzi stanicami lokalizujú pre každú periódu zvlášť pomocou gradientovej metódy zahŕňajúcej konečno-frekvenčné efekty pomocou Fréchetových kernelov; výsledkom sú tzv. disperzné mapy. Na výpočet kernelov sa použila adjungovaná metóda s predpokladom membránovej aproximácie šírenia povrchových vĺn pre jednotlivé periódy. Aby sme potlačili šum v dátach, regularizujeme Fréchetove kernely hladením Gaussovou funkciou, ktorej šírku stanovujeme na základe syntetických testov. V druhom kroku sa disperzné mapy fázových rýchlostí invertujú pomocou Bayesovského prístupu do 3D modelu rýchlostí S-vĺn. Riešenie obrátenej úlohy, definované pomocou aposteriórnej hustoty pravdepodobnosti, je reprezentované viac ako jedným miliónom modelov, ktoré boli získané pomocou metódy Monte Carlo (konkrétne paralelným temperovaním). Vypočítaná variancia modelových parametrov ukazuje, že dobre rozlíšená časť zodpovedá vrchnej kôre (t.j. horných 20 km). Výsledný štatisticky priemerný rýchlostný model vykazuje najmä dlhovlnné štruktúry, ktoré korelujú...
|
|
|
Recentní pohyby na zlomu Cordillera Blanca (Peru)
Sánchez Valdiviezo, Lisseth del Pilar ; Fischer, Tomáš (vedoucí práce) ; Burjánek, Jan (oponent)
Studovaná oblast leží v centrálním Peru v pohoří Cordillera Blanca. Toto pohoří je na západním úpatí lemováno zlomovým systémem o délce 210 km nesoucím totožný název. Právě na tomto systému probíhá monitorování recentních pohybů s pomocí 3D dilatometru. Pohyby na zlomu jsou analyzovány s ohledem na získané změny statického napětí vyvolané zemětřesením. Dále je prezentováno zpracování a interpretace dat z ERT měření uskutečněného přes studovaný zlom na lokalitě Pitec (10 km od města Huaraz). Z výsledného geoelektrického řezu z měření prováděného v červenci 2016 na zmíněné lokalitě lze vyvodit, že oblast je tvořena horninami s velmi vysokými měrnými odpory, což je důsledkem přítomnosti morénových uloženin o mocnosti 7 až 12 m a podloží svahovin tvořeného z granitů a granodioritů. Sklon zlomu na tomto místě je cca 70ř. Výsledky monitorování pohybů na zlomu dilatometrem TM-71 na lokalitě Pitec naznačují, že zvolené místo měření je všeobecně velice stabilní. Dilatometr je v provozu od roku 1997 a měří pohyby na zlomu Cordillera Blanca ve třech směrech (kolmý ke zlomu - rozevírání, podél zlomu v horizontální rovině, podél zlomu ve svislé rovině). V rámci této práce byly dále vyhledávány největší registrované posuny, k nimž byla následně přiřazována geograficky blízká zemětřesení, jež nastala během...
|
|
|
Seismic Site Effects (Data Analysis and Modelling)
Caserta, Arrigo ; Zahradník, Jiří (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent) ; Burjánek, Jan (oponent)
Práce podává komplexní rozbor pohybu půdy buzeného seismickým vlnovým polem, zahrnující aspekty teoretické, geologické a geotechnické, jakož i analý- zu dat a numerické simulace. Cílem je kvantifikovat hlavní parametry, umožňující odhadkmitavých pohybů v městských oblastech a případné sni- žování následků budoucích zemětřesení . Studie je zaměřena na Řím vzh- ledem k vysoké hustotěobyvatelstva a koncentraci historických památek s vysokou seismickou zranitelností. Práce zlepšuje údaje o podrobné povr- chové geolo gii studované části Říma, vyplňuje mezeru ve znalostech geotech- nických parametrů a poskytuje dosud chybějící záznamy zemětřesení na území města. Mimo jiné též umožňuje lépe pochopit prostorové rozložení škod, pozorované v Římě při dřívějších zemětřeseních. Hlavními inovacemi jsou: zřízení a dlouhodobý provoz seismické ereje, analýza seismického šumu a záznamy zemětřesné sekvence L'Aquila 2009. Trojrozměrná erej (zahrnující senzor v 70-m hlubokém vrtu) je první svého druhu v Itálii, která zazna- menala významné zemětřesení v městské oblasti. Pořízená instrumentální data jsou také porovnána s hybridní simulací pohybů půdy v údolí Tibery; jsou použity nové...
|
host ::
RSS.