Αλληλεπίδραση Ενεργών Ρηγμάτων Σεισμών στο Αιγαίο με τη Χρήση Δικτύων
Creators: name: Καστρινάκη, Αικατερίνη Αντωνίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Σεισμός
Μέτρα δικτύου
Σεισμικό Δίκτυο
Κυψελίδα
Συνδέσεις
Earthquake
Seismic Network
Network Measures
Cell
Connections

description: Η διερεύνηση της σεισμικής συμπεριφοράς αποτελεί σημαντική επιστημονική πρόκληση και αναπόσπαστη συνιστώσα ανάπτυξης της γνώσης μας για την σεισμογένεση και την εκτίμηση της μελλοντικής σεισμικής δραστηριότητας. Οι κύριοι σεισμοί καθώς και οι μετασεισμοί αυτών μπορούν να προκαλέσουν καταστροφικές συνέπειες με απώλειες ανθρώπινων ζωών. Ο ευρύτερος ελληνικός χώρος αποτελεί ένα ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης, με αποτέλεσμα να εμφανίζει εξαιρετικά πολύπλοκα σεισμοτεκτονικά χαρακτηριστικά και υψηλή σεισμικότητα. Η παρούσα εργασία, που εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Διατμηματικού Προγράμματος Σπουδών ¨Δίκτυα και Πολυπλοκότητα¨, βασίζεται στις αλληλεπιδράσεις που μπορεί να αναπτύσσονται μεταξύ των γεωγραφικών περιοχών. Το ενδιαφέρον εστιάστηκε στο πως η σεισμικότητα μιας περιοχής συνδέεται χρονικά με την αντίστοιχη σεισμικότητα των υπόλοιπων περιοχών με τη χρήση μεθόδων και τεχνικών της θεωρίας γράφων/δικτύων. Στο πλαίσιο αυτό, για την παραγωγή του σεισμικού δικτύου, τον υπολογισμό των τιμών των μέτρων του δικτύου καθώς και των υποδικτύων χρησιμοποιήθηκαν οι συναρτήσεις της γλώσσας προγραμματισμού R. Το σεισμικό δίκτυο προέκυψε σύμφωνα με τη μεθοδολογίας της διαδοχής των σεισμών με πραγματικά δεδομένα που πάρθηκαν από σεισμικό κατάλογο του Τομέα Γεωφυσικής του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ., για σεισμούς με μέγεθος Μ≥5 οι οποίοι πραγματοποιήθηκαν κατά την περίοδο 2000-2019 στον Ελληνικό χώρο και στις γειτονικές περιοχές του. Η συνολική περιοχή εμφάνισης των σεισμών του καταλόγου διαιρέθηκε σε 25 ίσου μεγέθους ¨δισδιάστατες¨ κυψελίδες σύμφωνα με τις συντεταγμένες των σεισμών και αποτέλεσαν τους κόμβους του σεισμικού δικτύου της εργασίας. Οι συνδέσεις μεταξύ των κόμβων του σεισμικού δικτύου προέκυψαν από τη χρονική διαδοχή των σεισμών. Ορίζεται μία σχέση μεταξύ του προηγούμενου με τον επόμενο σεισμού. Έτσι, προκύπτει πραγματικό δίκτυο με μη- κατευθυνόμενες συνδέσεις. Όσο περισσότερες φορές έχει συμβεί η χρονική διαδοχή σεισμών μεταξύ των δύο γεωγραφικών περιοχών, τόσο μεγαλύτερο είναι το βάρος της σύνδεσης (ακμής). Οι μετρικές των δικτύων αποκάλυψαν ένα συνεκτικό δίκτυο που υποστηρίζεται από 23 κόμβους με 129 συνδέσεις. Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής δείχνουν ότι ένα πολύπλοκο σύστημα που επιδρά σε μια περιοχή, όπως αυτό της έντονης σεισμικής δράσης μπορεί να μελετηθεί με χρήση μεθόδων και τεχνικών της θεωρίας γράφων/δικτύων και άρα να συμβάλει στην εκτίμηση της μελλοντικής σεισμικής δραστηριότητας.
description: The investigation of seismic behavior is an important scientific challenge and an integral component of seismogenic knowledge development and estimation of future seismic activity. Main earthquakes as well as their aftershocks may cause catastrophic consequences with human life losses. The wider Greek Area constitutes a continental rift system. As a result, it features extremely complex seismotectonic characteristics and high seismicity. In this study, carried out within the framework of the Interdepartmental Study Program ¨Networks and Complexity¨, is based on the interactions that may be developed between geographical areas. This work focuses on how the seismicity of an area is linked in time to the corresponding seismicity of the rest neighboring the areas using graph/network theory methods and techniques. In this context, functions of R language are used to generate the seismic network, calculate the values of the measures of the network as well as the sub-networks. The seismic network is created according to the methodology of the succession of earthquakes with real data taken from the seismic catalog of the Department of Geophysics of the School of Geology, Aristotle University of Thessaloniki, for earthquakes with magnitude M≥5 that occurred during the period 2000-2019 in the Greek area and neighboring areas. The total earthquake occurrence area of the catalog is divided into 25 equally sized ¨two-dimensional¨ cells according to the coordinates of the earthquakes and formed the nodes of the seismic network of the work. The connections between the nodes of the seismic network result from the temporal succession of earthquakes, thus defining a relationship between the previous and the next earthquake. As a result, a real network with non-directed connections is obtained. The more times the occurrence of the temporal sequence of earthquakes between the two geographic regions, the greater the weight of the connection (edge). Networks metrics reveal a cohesive network supported by 23 nodes with 129 connections. The results of this study prove that a complex system, such as the one of intense seismic activity that acts in a region can be studied using methods and techniques of graph/network theory and thus may contribute to the estimation of future seismic activity.