|
|
Simulace zemětřesení Tottori (Mw 6.1) z r. 2016 pomocí dynamického modelu zdroje
Hronek, Martin ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Premus, Jan (oponent)
Provedli jsme parametrickou studii pro jednoduché eliptické dynamické modely ší- ření zemětřesné trhliny. Pro model s lineárním poklesem koeficientu tření (angl. slip- weakening) jsme simulovali zemětřesení z centrální části japonské prefektury Tottori z roku 2016 pomocí programu pro simulaci šíření zemětřesné trhliny vyvinutého na ka- tedře geofyziky. Ocenili jsme shodu syntetických seismogramů a pozorovaných dat. Z růz- ných modelů jsme vybrali ten, který nejlépe vystihuje data. Hodnoty výsledného seismic- kého momentu, rozložení skluzu, poklesu napětí, vyzářené energie a účinnosti vyzařování se velmi blíží hodnotám v článcích. Závěrem jsme nastínili možné zdroje nepřesností modelování a možná vylepšení do budoucna. 1
|
|
|
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-...
|
|
| |
|
|
Source Parameters of Microearthquakes and their Uncertainties
Michálek, Jan ; Fischer, Tomáš (vedoucí práce) ; Gallovič, František (oponent) ; Kwiatek, Grzegorz (oponent)
Název práce: Zdrojové parametry mikrozemětřesení a jejich neurčitost Autor: Jan Michálek Katedra: Katedra geofyziky MFF UK Vedoucí: Doc. RNDr. Tomáš Fischer, PhD., Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze Abstrakt: Náplní této práce je analyzovat spektrální metody používané pro určení zdrojových parametrů ze- mětřesení jako je seismický moment M0 a rohová frekvence fc a jejich aplikace na data ze západočeské se- ismické oblasti. Uvážením dalších předpokladů o zdroji lze dále odhadnout některé důležité parametry jako je poloměr zdroje r nebo pokles napětí ve zdroji ∆σ. Určení parametrů je prováděno ve spektrální oblasti pomocí porovnání jednoduchého Bruneho modelu zdroje (nekauzální skluz na kruhové trhlině; spektrální spád ω−2) se záznamem posunutí přímé P nebo S vlny. Metody byly aplikovány na 56 vybraných rojových zemětřesení z oblasti západních Čech z let 2000 a 2008 absolutním a relativním přístupem v několika mo- difikacích. Absolutní metoda kromě parametrů zdroje umožňuje získat také faktor kvality Q (útlum vlivem prostředí), který zásadním způsobem ovlivňuje určení fc. Proto byla absolutní metoda aplikována také v modifikaci hromadné inverze, kdy je Q stabilizováno. Ukázalo se, že relativní metoda...
|
|
| |
|
|
Dynamické modely zemětřesného zdroje a seismicita
Kostka, Filip ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Matyska, Ctirad (oponent)
Předmětem práce je modelování zemětřesného zdroje pomocí tzv. rate-and-state zákonů tření vycházejících z laboratorních měření. V jazyce Fortran 90 jsme napsali jsme kód pro modelování rovinného, obecně nakloněného dvojrozměrného zlomu s heterogenním rozložením parametrů tření, ponořeného v nekonečném elastickém poloprostoru. Model používáme v tzv. kvazidynamické aproximaci. Pomocí něj provedeme velké množství numerických experimentů na prozkoumání vlivu rozložení parametrů tření na časoprostorovou komplexitu skluzu na zlomu. Dále zkoumáme vliv změny tzv. Coulombova napětí na změny načasování příchodu zemětřesení. To aplikujeme na model homogenního zlomu i na model s náhodným rozložením třecích parametrů, jehož seismicita vykazuje Gutenberg-Richterovo chování na rozsahu dvou magnitud. Zjišťujeme, že vliv změny Coulombova napětí je netriviální a závisí mj. na pozici namáhané oblasti a rychlosti skluzu na ní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Momentové tenzory největších jevů zemětřesné série v centrální Itálii z roku 2016
Labuta, Martin ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Adamová, Petra (oponent)
Název práce: Momentové tenzory největších jevů zemětřesné série v centrální Itálii z roku 2016 Autor: Martin Labuta Ústav: Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. František Gallovič, Ph.D., Katedra geofyziky, Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta Abstrakt: Centrální Itálii zasáhla v roce 2016 zemětřesná série s největším zemětřesením o momentovém magnitudu Mw 6,5. 300 lidí zahynulo po prvním zemětřesení 24 srpna 2016 Mw 6,1 a město Amatrice utrpělo velké škody. S pomocí programu ISOLA jsou nalezeny nízkofrekvenční centroidy vybraných největších zemětřesení až do momentového magnituda Mw 4,5. Poté je provedeno prohledávání vícenásobnosti konečného zdroje daných zemětřeseních. Cílem této práce je nalezení iregularit na zlomových plochách. Tyto výsledky jsou poté porovnány s ostatními vědeckými pracemi a katalogy zemětřesení. Klíčová slova: zemětřesení, ISOLA, momentový tenzor, centroid
|
|
|
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...
|
|
|
Development of effective code for earthquake dynamic source simulations
Premus, Jan ; Gallovič, František (vedoucí práce) ; Zahradník, Jiří (oponent)
Název: Vývoj efektivního kódu pro dynamické simulace zemětřesení Autor: Bc. Jan Premus Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí práce: doc. RNDr. František Gallovič, Ph.D, Katedra geofyziky Abstrakt: Dynamické modelování trhliny ve spojení s s vystižením silných pohybů umožňuje získat vhled do fyzikálních mechanismů kontrolujících zdroj zemětřesení [Gallovič a kol., 2019]. Nelinearita inverzního problému vyžaduje spouštění velkého množství simulací. Cílem této diplomové práce je vývoj efek- tivního kódu pro řešení inverzní úlohy. Původní kód FD3D od autorů Madariagy a Olsena [1998], používající konečné difference s posunutými sítěmi, nabízel dostatečnou rychlost, ale ne přesnost. Byl použit jako základ pro další vývoj. Implementace okrajové podmínky na zlomu metodou trakce v půleném uzlu (traction at split node) a absorbční podmínky pomocí metody perfektně sladěných vrstev (per- fectly matched layers) bylo třeba k získání požadované přesnosti. Jako mod- erní alternativa ke skluzem slábnoucímu (slip weakening) zákonu tření byl im- plementován s rychlostí rychle slábnoucí (fast velocity weakening) zákon, což dále rozšířilo škálu jevů, které je možné modelovat. Nový kód FD3D TSN byl otestován pomocí...
|
host ::
RSS.