Теоретический анализ распределения сильнейшего афтершока и закона Бота в моделях сейсмичности эпидемического типа

В журнале Geophysical Journal International вышла статья д.ф.-м.н.  Г. Молчана, посвященная теоретическому анализу сильнейшего афтершока и закона Бота в модели эпидемического типа (ETAS(F)). Модель допускает широкий класс распределений  F для числа прямых афтершоков, а также предполагает экспоненциальную форму законов продуктивности по Утсу и  повторяемости по Гуттенбергу-Рихтеру.

В этих условиях  найдено  распределение  сильнейшего афтершока Ма,  когда магнитуда Мо  начального события в кластере велика. Режим может быть субкритическим или критическим; начальное событие может быть доминирующим или произвольным. В субкритическом режиме  мода распределения определяется параметрами продуктивности и закона повторяемости; форма распределения не универсальна и эффективно определяется законом F.

В частности,  геометрическое распределение, F=G, генерирует Логистический закон, а Пуассоновское распределение, F=P, дает закон Гумбеля. Этот факт  важен  для выбора  F среди альтернативных распределений P и G. Точность предельных законов  для умеренных начальных магнитуд тестируется численно.

Исследовано предельное распределение разности Бота: Мо-Ма; оно не зависит от магнитуды Мо, если только  режим  критический,  а отношение экспонент законов повторяемости и продуктивности  принадлежит  интервалу (1,2). Этот результат является неожиданным.

Полученные результаты представляют широкое обобщение предшествующих работ Вери-Джонса, Саичева, Сорнетта, Джуанга, относящихся к закону Бота в классической модели ETAS с Пуассоновским законом F.

Источник: G. Molchan and E. Varini The strongest aftershock in seismic models of epidemic type. Geophys. J. Int. (2024) 236, 1440–1454 DOI: 10.1093/gji/ggae001