Modificación del Método IPI para la Extracción de Anomalías de OLR a Corto Plazo e Inminentes y Estudio de Caso de Dos Grandes Terremotos
Autores: Feng, Maoning; Xiong, Pan; Tian, Weixi; Liu, Yue; Ju, Changhui; Song, Cheng; Zhang, Yongxian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modificación del Método IPI para la Extracción de Anomalías de OLR a Corto Plazo e Inminentes y Estudio de Caso de Dos Grandes Terremotos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Método de informática de patrones
Terremotos
Anomalías ionosféricas
Datos de observación de satélites infrarrojos
Método MIPI
Anomalías de OLR
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El Método de Informática de Patrones (PI) fue desarrollado inicialmente para la predicción de terremotos a medio y largo plazo mediante el análisis de cambios en la actividad sísmica. Desde entonces, se ha refinado y ampliado para identificar anomalías ionosféricas asociadas con terremotos. Los avances notables incluyen el desarrollo de métodos modificados y mejorados, que han demostrado su capacidad para detectar anomalías significativas a corto plazo e ionosféricas que preceden a los eventos sísmicos. En este estudio, se aplicó el método IPI a datos de observación satelital infrarroja por primera vez, y se exploró un nuevo algoritmo para extraer anomalías a corto plazo e inminentes de terremotos infrarrojos basado en el método IPI, del cual obtuvimos el MIPI (Método de Informática de Patrones Modificado y Mejorado). Utilizando datos de Radiación Longwave Saliente (OLR) nocturna de 1 grado x 1 grado de los satélites NOAA_18 del Centro de Predicción Climática de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA-CPC) de los Estados Unidos, se estudió la evolución de las anomalías de OLR antes del terremoto de 6.9 en Ridgecrest, Estados Unidos, el 6 de julio de 2019, según lo registrado por el Centro de Redes de Terremotos de China (CENC) y el terremoto de 7.4 en Maduo, China, el 21 de mayo de 2021, también registrado por el CENC. Para hacer que el método IPI sea adecuado para el cálculo de datos de OLR, se realizaron dos modificaciones al algoritmo IPI: (1) se aplicó el método de cuartiles para determinar automáticamente los cambios anormales en los datos de observación de OLR y se utilizaron como datos de entrada en lugar de datos ionosféricos; (2) se utilizó la desviación estándar de los datos residuales de OLR de varios años de cada cuadrícula en lugar del índice de anomalía máxima utilizado en el método original para reasignar y obtener el índice de anomalía relativa, y finalmente se dibujó el diagrama de series temporales de evolución de anomalías. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El método MIPI puede extraer efectivamente anomalías de OLR a corto plazo e inminentes antes de los terremotos. (2) Las anomalías de OLR a corto plazo e inminentes aparecieron aproximadamente dos semanas antes de cada terremoto y duraron hasta la ocurrencia del terremoto, desapareciendo después del mismo. Durante este proceso, las anomalías exhibieron una cierta tendencia evolutiva. (3) Las anomalías de OLR a corto plazo e inminentes antes de cada terremoto se distribuyeron cerca del epicentro o cerca de la falla sísmica, a aproximadamente 200 KM de los epicentros. Los resultados anteriores son similares a las características de evolución espaciotemporal de las anomalías sísmicas infrarrojas a corto plazo estudiadas previamente, lo que indica que el método MIPI puede extraer efectivamente anomalías sísmicas infrarrojas y podría proporcionar un método práctico para la extracción de anomalías sísmicas infrarrojas a corto plazo e inminentes.
Descripción
El Método de Informática de Patrones (PI) fue desarrollado inicialmente para la predicción de terremotos a medio y largo plazo mediante el análisis de cambios en la actividad sísmica. Desde entonces, se ha refinado y ampliado para identificar anomalías ionosféricas asociadas con terremotos. Los avances notables incluyen el desarrollo de métodos modificados y mejorados, que han demostrado su capacidad para detectar anomalías significativas a corto plazo e ionosféricas que preceden a los eventos sísmicos. En este estudio, se aplicó el método IPI a datos de observación satelital infrarroja por primera vez, y se exploró un nuevo algoritmo para extraer anomalías a corto plazo e inminentes de terremotos infrarrojos basado en el método IPI, del cual obtuvimos el MIPI (Método de Informática de Patrones Modificado y Mejorado). Utilizando datos de Radiación Longwave Saliente (OLR) nocturna de 1 grado x 1 grado de los satélites NOAA_18 del Centro de Predicción Climática de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA-CPC) de los Estados Unidos, se estudió la evolución de las anomalías de OLR antes del terremoto de 6.9 en Ridgecrest, Estados Unidos, el 6 de julio de 2019, según lo registrado por el Centro de Redes de Terremotos de China (CENC) y el terremoto de 7.4 en Maduo, China, el 21 de mayo de 2021, también registrado por el CENC. Para hacer que el método IPI sea adecuado para el cálculo de datos de OLR, se realizaron dos modificaciones al algoritmo IPI: (1) se aplicó el método de cuartiles para determinar automáticamente los cambios anormales en los datos de observación de OLR y se utilizaron como datos de entrada en lugar de datos ionosféricos; (2) se utilizó la desviación estándar de los datos residuales de OLR de varios años de cada cuadrícula en lugar del índice de anomalía máxima utilizado en el método original para reasignar y obtener el índice de anomalía relativa, y finalmente se dibujó el diagrama de series temporales de evolución de anomalías. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El método MIPI puede extraer efectivamente anomalías de OLR a corto plazo e inminentes antes de los terremotos. (2) Las anomalías de OLR a corto plazo e inminentes aparecieron aproximadamente dos semanas antes de cada terremoto y duraron hasta la ocurrencia del terremoto, desapareciendo después del mismo. Durante este proceso, las anomalías exhibieron una cierta tendencia evolutiva. (3) Las anomalías de OLR a corto plazo e inminentes antes de cada terremoto se distribuyeron cerca del epicentro o cerca de la falla sísmica, a aproximadamente 200 KM de los epicentros. Los resultados anteriores son similares a las características de evolución espaciotemporal de las anomalías sísmicas infrarrojas a corto plazo estudiadas previamente, lo que indica que el método MIPI puede extraer efectivamente anomalías sísmicas infrarrojas y podría proporcionar un método práctico para la extracción de anomalías sísmicas infrarrojas a corto plazo e inminentes.