Προσδιορισμός καταστροφικής έντασης μέσω ενόργανων καταγραφών και συσχέτιση με τη μακροσεισμική ένταση

Abstract

The purpose of this thesis is to correlate instrumental and macroseismic data, namely the strong motion data (PGA, or PGV) of an earthquake, with the Macroseismic Intensity MI. To correlate the PGA and PGV values with MI, the Destructive Intensity (DI) parameter was used, which was first proposed by Nakamura (2004). In this thesis, 43 earthquakes that occurred between 1981-2017 were studied, of intermediate to strong magnitude (4.4≤M≤7.0), surfacial, covering a significant part of the Greek territory and presenting moderate to large values of acceleration and maximum macroseismic intensity. The strong motion data come from the HEAD database (HELlenic Accelerogram Database) (Theodulidis et al. 2003), while the macroseismic intensity data used in this thesis come from various sources (on-site macroseismic research after a strong earthquake, monthly seismological bulletins of the Geodynamic Institute of the National Observatory of Athens). In order to address the problem of the absence of strong ground motion recording stations for each location with a MI≥6.0, synthetic acceleration time series were calculated, using appropriate software. Then, through the Nakamura (2004) relationship and for all locations for which real strong motion recordings were available or were obtained, through the above procedure, the DI was calculated at each station (real or virtual). The results were combined with the MI at each location and a relationship was extracted describing the correlation between ME and KE, for the majority of the earthquakes in this thesis.

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η συσχέτιση ενόργανων και μακροσεισμικών δεδομένων, δηλαδή της ισχυρής σεισμικής κίνησης (μέγιστη εδαφική επιτάχυνση PGA, ή ταχύτητα PGV) ενός σεισμού, με τη Μακροσεισμική Ένταση ΜΕ. Για τη συσχέτιση των τιμών PGA και PGV με τη ΜΕ χρησιμοποιήθηκε η παράμετρος της Καταστροφικής Έντασης (ΚΕ) (Destructive Intensity, DI), η οποία προτάθηκε για πρώτη φόρα από τον Nakamura (2004). Στην παρούσα διατριβή, μελετήθηκαν 43 σεισμοί που έγιναν στο διάστημα 1981-2017, ήταν ενδιαμέσου μεγέθους έως ισχυροί (4.4≤M≤7.0), επιφανειακοί, καλύπτουν ένα σημαντικό μέρος του Ελληνικού χώρου και παρουσίασαν μέτριες έως μεγάλες τιμές επιτάχυνσης και μέγιστης μακροσεισμικής έντασης. Τα δεδομένα ισχυρής κίνησης προέρχονται από τη βάση δεδομένων HEAD (HEllenic Accelerogram Database) (Theodulidis et al. 2003), ενώ τα μακροσεισμικά δεδομένα εντάσεων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα διατριβή προέρχονται από διάφορες πηγές (επί τόπου μακροσεισμική έρευνα μετά από ισχυρό σεισμό, μηνιαία σεισμολογικά δελτία του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών). Με σκοπό να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα απουσίας σταθμών καταγραφής ισχυρής εδαφικής κίνησης για κάθε τόπο με ΜΕ≥6.0 των σεισμών του δείγματος, υπολογίστηκαν οι συνθετικές χρονοσειρές επιτάχυνσης, με τη χρήση κατάλληλου λογισμικού. Στη συνέχεια, μέσω της σχέσης του Nakamura (2004) και για όλους τους τόπους για τους οποίους ήταν διαθέσιμες πραγματικές καταγραφές ισχυρής κίνησης ή προέκυψαν, μέσω της παραπάνω διαδικασίας, υπολογίστηκε η ΚΕ σε κάθε σταθμό (πραγματικό ή εικονικό). Τα αποτελέσματα συνδυάστηκαν με τη ΜΕ σε κάθε θέση και εξήχθη σχέση που περιγράφει την συσχέτιση μεταξύ ΜΕ και ΚΕ, για την πλειοψηφία των σεισμών της παρούσας διατριβής.