Successfully reported this slideshow.

ÖNCEL AKADEMİ : İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ

311 views

Published on

Bütün Notlar

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

ÖNCEL AKADEMİ : İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ

  1. 1. 23.12.2015 1 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi • Dersler • Ödev • Proje • Ara Sınav • Kısa Sınav https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/ https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
  2. 2. 23.12.2015 2 İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İstatistiksel Sismolojiye Giriş
  3. 3. 23.12.2015 3 https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/ https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi İçerik • Önceki Ders • Deprem Riski İstatistiksel Sismoloji İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
  4. 4. 23.12.2015 4 İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İstatistiksel Sismolojiye Giriş
  5. 5. 23.12.2015 5 İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Aşağıda verilen sorulardan üçünü cevaplayınız. 1.Gutenberg-Richter Bağıntısı Nedir? 2.İllere Göre (Sakarya – Samsun) Deprem Etkinliği Neden Değişir? 3.WWSSN Neyi Kısaltılmışıdır? 4.Deprem Etkinliğine Etki Eden Parametreler Nelerdir? 5.Deprem Katalogu Nedir? Kaç Türlü Deprem Kataloğu Vardır? 6.Gözlem Süresi Aşağıda Verilen Aralık İçin Nedir?  01.01.1915 - 31.12.2014  01.01.1965 - 31.12. 2014 İçerik • Önceki Ders • Deprem Riski İstatistiksel Sismoloji Principal earthquake zones and explosive volcanoes ‘Ring of Fire’ S. E. Asia Caribbean Mount St. Helens 1980 Montserrat 1995-present Toba 73ka Pinatubo 1991 Tambora 1815 Aitapei 1998 Alaska 1964 Northridge 1994 Loma Prieta 1989 Chile 1960 Izmit 1999 Lisbon 1755 Tangshen 1976 Tokyo 1923 Kobe 1995 Tropical cyclone zones Bhuj 2001 Taiwan 1999 Columbia 1999 Venezuela 2000 Hurricane Mitch 1999 L 3026/C471 GEOLOGICAL HAZARDS 2005 Geological hazards in context II: fatalities worldwide 2000 Quake & volcano 4% al 9,270 od 67% Windstorm 15% Other 14% Source Deprem Tehlikesi:Uzaysal Değişimi Deprem Riski
  6. 6. 23.12.2015 6 Depremlerin Sayısal Büyüklükleri Deprem Riski Büyüklüğü? ML, mb, Ms, Mw Nerede? USGS, ISC, IRIS Ne kadar Sık? Deprem Tehlikesi Ne zaman? Depremlerin önceden bilinmesi Şiddeti?I Io, I MSK, I MM Deprem Riski Doğal afetler bağlı global tehlike ve zarar Tahmin edilen kayıp > son binyıl içinde 8 milyon kişi depremde öldü 20th yüzyılda 2 milyon ölü 1990-1999 maliyeti US $ 215 milyar 40’dan fazla ülke büyük yıkıcı deprem tehdidi altındadır 100'ü aşkın yerde, bir yıl içinde ciddi bir deprem (M>6) olma potansiyeli var Source: USGS M Yıllık Ortalama Çok büyük M>8 1 Büyük 7-7.9 17 Kuvvetli 6-6.9 134 Orta 5-5.9 1319 Hafif 4-4.9 13,000 est Küçük 3-3.9 130,000 est Çok küçük 2-2.9 1,300,000 est Deprem Riski
  7. 7. 23.12.2015 7 Maliyet Etkilenme Hasar Görebilirlik Sismik Tehlike Deprem Riski Deprem Riski $ RİSK = Sismik Tehlike x Hasar Görebilirlik x Etkilenme x $ Maliyet (Unesco) YıllıkAşılmaOlasılığı Sismik Tehlike, Hasar Görebilirlik, Etkilenme ve Maliyet Risk Şiddet Sıklık Aşılma olasılığı, M büyüklüğünde ki depremin bir X noktasında oluşma olasılığıdır. Deprem Riski Sismik Tehlike Kayıplarla değil sarsıntı ile ilişkili tehlike etkilenme risk Istanbul yüksek yüksek yüksek Sismik Risk Tehlike * Etkilenme Toronto düşük yüksek orta Tokyo yüksek düşük orta Deprem Riski
  8. 8. 23.12.2015 8 Deprem Riski Courtesy: John Adams NBCC communities Deprem Riski ve Tehlikesi Courtesy: John Adams Deprem Riski ve Tehlikesi Courtesy: John Adams
  9. 9. 23.12.2015 9 https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/ https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi İçerik • Önceki Ders • Deprem İstatistiği • Haftanın Ödevi • Öğle Arası Seminer İstatistiksel Sismoloji Önceki Ders: PPT
  10. 10. 23.12.2015 10 Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ
  11. 11. 23.12.2015 11 İçerik • Önceki Ders • Deprem İstatistiği • Haftanın Ödevi • Öğle Arası Seminer İstatistiksel Sismoloji Deprem Riski Deprem İstatistiği Deprem Tehlikesi Rapor İncelenmesi Deprem Risk Analizi Magnitüd Log(OluşSayısı) Magnitüd Log(TekrarlanmaSüresi) 3026/C471 GEOLOGICAL HAZARDS 2005 Geological hazards in context II: fatalities worldwide 2000 Quake & volcano 4% al 9,270 od 67% Windstorm 15% Other 14% Source Deprem İstatistiği Gutenberg- Richter (1944)
  12. 12. 23.12.2015 12 Uygulamada karşılaşılan zorluklar (1) Doğrusal olmayan dağılım ve büyük depremler keskin bir düşüş (roll-off) sıklıkla görülen durumlardır. (2) En büyük deprem “yıkıcı”. (3) Daha küçük depremlerde de keskin düşüş (roll-off) görülür. Nedenleri (1), (2) ve (3)? Magnitüd log10Nc m (3) (1) (2) Deprem İstatistiği Deprem Kataloglarının Özellikleri Düzenlilik (Homogeneity): Tek bir magnitüd ölçeğine dönüştürülerek kalibrasyon doğru bir şekilde yapılırsa, deprem parametreleri (derinlik gibi) doğrulukla bilinir. Tamamlılık: İdeal ve arzu edilen büyükten küçüğe doğru depremlerin tamam olmasıdır, fakat bu her zaman mümkün olmadığı için tamamlılık sınırının bilinmesi gerekir. Süre: Katalogun kapsadığı zaman aralığı. Deprem kataloglarının kapsadığı zaman aralığının, en büyük depremin tekrarlanma aralığından büyük olmasıdır. Kaynak: Bazı depremler için birden fazla kaynaklar var, ve depremler için düzenli olarak yeniden belirleme yapılmadı ise kaynaklar hiyerarşik olarak listelenir. Bilgisayarca Okunabilir : Basit format Deprem İstatistiği Katalog derlenmesi Magnitüdlerin dönüştürülmesi Istasyonların tarihçesinin bilinmesi Deprem verisi tamamlılığının incelenmesi  Magnitüd Kayması Artçı ve öncü şokların silinmesi Ana Şok Deprem Katalogu İzlenmesi Gereken Adımlar Deprem İstatistiği
  13. 13. 23.12.2015 13 Magnitüd Doygunluğu Deprem İstatistiği Öncel, 2010 Magnitüd-Dönüşüm Bağıntıları Yukarıda ki bağıntıların hesaplanmasında Türkiye ve çevresinde olmuş 2004-2010 yılları arasında ki deprem verileri kullanılmıştır. Deprem İstatistiği Deprem İstatistiği Tamamlılık 0 192 4.0 6.0 8.05.0 7.0 Zaman(yıl) Oncel and Laforge, 1992
  14. 14. 23.12.2015 14 Tehlike Parametreleri: Makrosismik Deprem İstatistiği Magnitude Range Completeness Period Number of Earthquakes A B C 4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10 4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28 5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15 5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6 6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1 6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1 7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2 7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0 Oncel and Laforge, 1992 Deprem İstatistiği JEOFIZIK 6, 85-102, 1992 Deprem İstatistiği JEOFİZİK 6, 35-53, 1992
  15. 15. 23.12.2015 15 Deprem İstatistiği Natural Hazards 19: 1-11, 1999 Cluster Cluster İçerik • Önceki Ders • Deprem İstatistiği • Haftanın Ödevi • Öğle Arası Seminer İstatistiksel Sismoloji Haftanın Ödevi: 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç https://youtu.be/_VQYlYZUcvo?list=PLrgWAYZHpg9VVdwe2NWXpSfAAGMi4uVcZ
  16. 16. 23.12.2015 16 İçerik • Önceki Ders • Deprem İstatistiği • Haftanın Ödevi • Öğle Arası Seminer İstatistiksel Sismoloji İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
  17. 17. 23.12.2015 17 Yavuz GÜNEŞ Jeofizik Mühendisi B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme ve Değerlendirme Merkezi gunesy@boun.edu.tr www.yavuzgunes.com 2000-2015YILLARI ARASINDA TÜRKİYE VE CİVARINDA MEYDANA GELEN DEPREMLERİN İSTATİSTİKSELİNCELENMESİ TEKTONİK PLAKALAR DÜNYADA MEYDANA GELEN YILLIK ORTALAMA DEPREMLER BÜYÜKLÜK TANIM YILDA ORTALAMA MERKEZ YAKININDAKİ ŞİDDETİ 0-2,9 Mikro 3.165.000 Kayıt edilir ancak hissedilmez 3-3,9 Çok Hafif 49.000 Kimileri hisseder 4-4,9 Hafif 6.200 Bir çokları hisseder 5-5,9 Orta 800 Az zarar verir 6-6,9 Güçlü 120 Çok zarar verir 7-7,9 Büyük 18 Yıkıcıdır 8-8,9 Çok Büyük 10-20 yılda bir Afet yaratır
  18. 18. 23.12.2015 18 Kaynak : Kaynak : Kaynak :
  19. 19. 23.12.2015 19 Kaynak : http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/form?t=101650&s=1&d=1 http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/tr/
  20. 20. 23.12.2015 20
  21. 21. 23.12.2015 21
  22. 22. 23.12.2015 22
  23. 23. 23.12.2015 23
  24. 24. 23.12.2015 24
  25. 25. 23.12.2015 25
  26. 26. 23.12.2015 26
  27. 27. 23.12.2015 27
  28. 28. 23.12.2015 28 17 Ağustos 1999 Büyük Marmara Depreminden sonra ülkemizde deprem ile ilgili çalışan kurumların deprem kayıt cihazlarının sayısında önemli bir artış olmuştur. Bunun sonucu olarak kaydedilen ve değerlendirilen sismik olayların sayısında da ciddi bir artış tespit edilmiştir. 2000 yılında Kandilli Rasathanesi ve D.A.E. tarafından kaydedilen ve değerlendirilen sismik olaylar ortalama ayda 240, günde 8 adet iken 2015 yılının ilk sekiz ayında bu sayılar ortalama ayda 1200, günde 40 adet olmuştur. Deprem oluş sayılarının 2005, 2011 yıllarında ve Mayıs ve Ekim aylarında arttığı, gece saatlerinde gündüz saatlerinden %10 oranında daha çok deprem olduğu gözlenmiştir. SONUÇ
  29. 29. 23.12.2015 29 2005-2015YILLARI ARASINDA TÜRKİYE VE CİVARINDA MEYDANA GELEN PATLATMA VERİLERİNİN İSTATİSTİKSEL İNCELENMESİ
  30. 30. 23.12.2015 30
  31. 31. 23.12.2015 31
  32. 32. 23.12.2015 32
  33. 33. 23.12.2015 33 Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü BDTİM tarafından kaydedilen ve değerlendirilen insan kaynaklı maden - taş ocağı patlatmaların sayısı 2005 yılında ortalama günde 1 adet, 2014 yılında ortalama günde 10 adet, 2015 yılının ilk sekiz ayında ise ortalama günde 7 adet olmuştur. Patlatmaların on yıllık zaman aralığında aylık dağılımına bakıldığında Nisan – Ağustos ayları arasında belirgin bir artış gözlenmiştir. Saatlik grafik incelendiğinde patlatmaların % 95’inin gündüz saatlerinde yapıldığı tespit edilmiştir. SONUÇ Kekovalı K; Kalafat D (2014). Detecting of Mining-Quarrying Activities in Turkey Using Satellite Imagery and Its Correlation with Daytime to Naighttime Ratio Analysis. Journal of the Indian Society of Remote Sensing Volume:42,Issue 1,pp. 227- 232, March-2014. B.Ü. Kandilli Rasathanesi ve D.A.E Bölgesel Deprem – Tsunami İzleme ve Değerlendirme Merkezi patlatma kayıtlarının değerlendirmesinde emeği geçen çalışma arkadaşlarıma ve idarecilerime teşekkür ederim. KAYNAKLAR VE TEŞEKKÜR
  34. 34. 23.12.2015 34 www.yavuzgunes.com 08.03.2010 Karakoçan- ELAZIĞ M = 6.0 TEŞEKKÜR EDERİM https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/ https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi
  35. 35. 23.12.2015 35 İçerik • Önceki Ders • Bölgesel İstatistik İstatistiksel Sismoloji Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://www.youtube.com/watch?v=583ZfC9zgTA Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO
  36. 36. 23.12.2015 36 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç – R=100 Km Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ Dönem Projesi: Şehirlerin Deprem Tehlikesi GAZİANTEP 37.08K- 37.37D ANKARA 39.95K-32.87D MUĞLA 37.21K - 28.37D Proje Yürütücüsü Duygu AKÇAY Proje Danışmanı Ali Osman ÖNCEL Mmax=?? Gözlenen Maksimum Deprem? Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ?
  37. 37. 23.12.2015 37 Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders: PPT Magnitüd Log(OluşSayısı) Magnitüd Log(TekrarlanmaSüresi) 3026/C471 GEOLOGICAL HAZARDS 2005 Geological hazards in context II: fatalities worldwide 2000 Quake & volcano 4% al 9,270 od 67% Windstorm 15% Other 14% Source Deprem İstatistiği Gutenberg- Richter (1944)
  38. 38. 23.12.2015 38 Uygulamada karşılaşılan zorluklar (1) Doğrusal olmayan dağılım ve büyük depremler keskin bir düşüş (roll-off) sıklıkla görülen durumlardır. (2) En büyük deprem “yıkıcı”. (3) Daha küçük depremlerde de keskin düşüş (roll-off) görülür. Nedenleri (1), (2) ve (3)? Magnitüd log10Nc m (3) (1) (2) Deprem İstatistiği Deprem Kataloglarının Özellikleri Düzenlilik (Homogeneity): Tek bir magnitüd ölçeğine dönüştürülerek kalibrasyon doğru bir şekilde yapılırsa, deprem parametreleri (derinlik gibi) doğrulukla bilinir. Tamamlılık: İdeal ve arzu edilen büyükten küçüğe doğru depremlerin tamam olmasıdır, fakat bu her zaman mümkün olmadığı için tamamlılık sınırının bilinmesi gerekir. Süre: Katalogun kapsadığı zaman aralığı. Deprem kataloglarının kapsadığı zaman aralığının, en büyük depremin tekrarlanma aralığından büyük olmasıdır. Kaynak: Bazı depremler için birden fazla kaynaklar var, ve depremler için düzenli olarak yeniden belirleme yapılmadı ise kaynaklar hiyerarşik olarak listelenir. Bilgisayarca Okunabilir : Basit format Deprem İstatistiği Katalog derlenmesi Magnitüdlerin dönüştürülmesi Istasyonların tarihçesinin bilinmesi Deprem verisi tamamlılığının incelenmesi  Magnitüd Kayması Artçı ve öncü şokların silinmesi Ana Şok Deprem Katalogu İzlenmesi Gereken Adımlar Deprem İstatistiği
  39. 39. 23.12.2015 39 Magnitüd Doygunluğu Deprem İstatistiği Öncel, 2010 Magnitüd-Dönüşüm Bağıntıları Yukarıda ki bağıntıların hesaplanmasında Türkiye ve çevresinde olmuş 2004-2010 yılları arasında ki deprem verileri kullanılmıştır. Deprem İstatistiği Deprem İstatistiği Tamamlılık 0 192 4.0 6.0 8.05.0 7.0 Zaman(yıl) Oncel and Laforge, 1992
  40. 40. 23.12.2015 40 Tehlike Parametreleri: Makrosismik Deprem İstatistiği Magnitude Range Completeness Period Number of Earthquakes A B C 4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10 4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28 5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15 5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6 6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1 6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1 7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2 7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0 Oncel and Laforge, 1992 Deprem İstatistiği JEOFIZIK 6, 85-102, 1992 Deprem İstatistiği JEOFİZİK 6, 35-53, 1992
  41. 41. 23.12.2015 41 Deprem İstatistiği Natural Hazards 19: 1-11, 1999 Cluster Cluster İçerik • Önceki Ders • Bölgesel İstatistik İstatistiksel Sismoloji Deprem Tehlike Analizinde Amaç Bilimsel olarak- Depremlerin oluşumu ve ilişkilerinin incelenmesi, büyük depremleri oluşturacak biriken kümülatif enerji miktarının belirlenmesi. Sosyal olarak- depremde kayıpları azaltmak ve aşağıdaki gruplara tavsiyelerde bulunmak.  arazi kullanım planlamacılarına  karar vericilere  sigortacılara  deprem mühendisleri ve müteahhitlere Deprem Tehlikesi
  42. 42. 23.12.2015 42 Tehlikeyi belirle- Büyüklük ve yer tahmini, zaman dağılımı  Bölgelendir –Uzaysal dağılımı  Mikro bölgelendirme yap- lokal dağılımlar  Model depremleri tanımla Zaman aralığını seç Beklenen en büyük deprem nedir? Beklenen en büyük yükleme nedir? Binanın tahmin edilen ömrü nedir? Tasarım ya da model için kullanılan spektrum nedir? Deprem Tehlikesi Temel kavramlar Adams, 2006Al-Amri, 2005 Bölgesel-/küçük ölçekte bölgelendirme Deprem Tehlikesi Zon Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm 1 4,66 0,67 7 32058 2 4,93 0,67 7,4 43050 3 85032 4 98618 5 36638 6 4,77 0,82 5,8 67476 7 49614 8 4,67 0,7 6,7 78009 9 44958 10 5,14 0,75 6,9 112358 11 3,08 0,55 5,6 44958 12 3,62 0,5 7,2 67323 13 4,71 0,67 7 335851 14 3,21 0,59 5,4 343516 Al-Amri (2005) Deprem Tehlikesi Sismik bölgelendirme: Saudi Arabia
  43. 43. 23.12.2015 43 Magnitüd Belirleme Denklemleri Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt Deprem Tehlikesi Abdalla and Al- Homoud (2004)Al-Amri (2005) Farklı Deprem Tehlikesi Modelleri Deprem Tehlikesi Deprem tehlike modelleri değişebilir ve bu nedenle tehlike parametreleri fark eder. Deprem Tehlike Parametrelerinin Hesaplanması: Uygulama Kaynak: Abdalla and Al- Homoud (2004) Deprem Tehlikesi 1008-2002
  44. 44. 23.12.2015 44 https://www.facebook.com/deprembilimi http://seismology.pbworks.com/ http://www.slideshare.net/oncel/ https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi İçerik • Önceki Ders • Bölgesel İstatistik İstatistiksel Sismoloji Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://www.youtube.com/watch?v=583ZfC9zgTA
  45. 45. 23.12.2015 45 Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç – R=100 Km Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ Dönem Projesi: Şehirlerin Deprem Tehlikesi GAZİANTEP 37.08K- 37.37D ANKARA 39.95K-32.87D MUĞLA 37.21K - 28.37D Proje Yürütücüsü Duygu AKÇAY Proje Danışmanı Ali Osman ÖNCEL Mmax=?? Gözlenen Maksimum Deprem?
  46. 46. 23.12.2015 46 Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders: PPT
  47. 47. 23.12.2015 47 Magnitüd Log(OluşSayısı) Magnitüd Log(TekrarlanmaSüresi) 3026/C471 GEOLOGICAL HAZARDS 2005 Geological hazards in context II: fatalities worldwide 2000 Quake & volcano 4% al 9,270 od 67% Windstorm 15% Other 14% Source Deprem İstatistiği Gutenberg- Richter (1944) Uygulamada karşılaşılan zorluklar (1) Doğrusal olmayan dağılım ve büyük depremler keskin bir düşüş (roll-off) sıklıkla görülen durumlardır. (2) En büyük deprem “yıkıcı”. (3) Daha küçük depremlerde de keskin düşüş (roll-off) görülür. Nedenleri (1), (2) ve (3)? Magnitüd log10Nc m (3) (1) (2) Deprem İstatistiği Deprem Kataloglarının Özellikleri Düzenlilik (Homogeneity): Tek bir magnitüd ölçeğine dönüştürülerek kalibrasyon doğru bir şekilde yapılırsa, deprem parametreleri (derinlik gibi) doğrulukla bilinir. Tamamlılık: İdeal ve arzu edilen büyükten küçüğe doğru depremlerin tamam olmasıdır, fakat bu her zaman mümkün olmadığı için tamamlılık sınırının bilinmesi gerekir. Süre: Katalogun kapsadığı zaman aralığı. Deprem kataloglarının kapsadığı zaman aralığının, en büyük depremin tekrarlanma aralığından büyük olmasıdır. Kaynak: Bazı depremler için birden fazla kaynaklar var, ve depremler için düzenli olarak yeniden belirleme yapılmadı ise kaynaklar hiyerarşik olarak listelenir. Bilgisayarca Okunabilir : Basit format Deprem İstatistiği
  48. 48. 23.12.2015 48 Katalog derlenmesi Magnitüdlerin dönüştürülmesi Istasyonların tarihçesinin bilinmesi Deprem verisi tamamlılığının incelenmesi  Magnitüd Kayması Artçı ve öncü şokların silinmesi Ana Şok Deprem Katalogu İzlenmesi Gereken Adımlar Deprem İstatistiği Magnitüd Doygunluğu Deprem İstatistiği Öncel, 2010 Magnitüd-Dönüşüm Bağıntıları Yukarıda ki bağıntıların hesaplanmasında Türkiye ve çevresinde olmuş 2004-2010 yılları arasında ki deprem verileri kullanılmıştır. Deprem İstatistiği
  49. 49. 23.12.2015 49 Deprem İstatistiği Tamamlılık 0 192 4.0 6.0 8.05.0 7.0 Zaman(yıl) Oncel and Laforge, 1992 Tehlike Parametreleri: Makrosismik Deprem İstatistiği Magnitude Range Completeness Period Number of Earthquakes A B C 4.0 - 4.5 1/1976 - 12/1992 119 24 10 4.5 - 5.0 1/1965 - 12/1992 62 27 28 5.0 - 5.5 1/1950 - 12/1992 23 14 15 5.5 - 6.0 1/1930 - 12/1992 11 10 6 6.0 - 6.5 1/1915 - 12/1992 9 5 1 6.5 - 7.0 1/1890 - 12/1992 6 6 1 7.0 - 7.5 1/1850 - 12/1992 8 4 2 7.5 - 8.0 1/1800 - 12/1992 1 1 0 Oncel and Laforge, 1992 Deprem İstatistiği JEOFIZIK 6, 85-102, 1992
  50. 50. 23.12.2015 50 Deprem İstatistiği JEOFİZİK 6, 35-53, 1992 Deprem İstatistiği Natural Hazards 19: 1-11, 1999 Cluster Cluster İçerik • Önceki Ders • Bölgesel İstatistik İstatistiksel Sismoloji
  51. 51. 23.12.2015 51 Deprem Tehlike Analizinde Amaç Bilimsel olarak- Depremlerin oluşumu ve ilişkilerinin incelenmesi, büyük depremleri oluşturacak biriken kümülatif enerji miktarının belirlenmesi. Sosyal olarak- depremde kayıpları azaltmak ve aşağıdaki gruplara tavsiyelerde bulunmak.  arazi kullanım planlamacılarına  karar vericilere  sigortacılara  deprem mühendisleri ve müteahhitlere Deprem Tehlikesi Tehlikeyi belirle- Büyüklük ve yer tahmini, zaman dağılımı  Bölgelendir –Uzaysal dağılımı  Mikro bölgelendirme yap- lokal dağılımlar  Model depremleri tanımla Zaman aralığını seç Beklenen en büyük deprem nedir? Beklenen en büyük yükleme nedir? Binanın tahmin edilen ömrü nedir? Tasarım ya da model için kullanılan spektrum nedir? Deprem Tehlikesi Temel kavramlar Adams, 2006Al-Amri, 2005 Bölgesel-/küçük ölçekte bölgelendirme Deprem Tehlikesi
  52. 52. 23.12.2015 52 Zon Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm 1 4,66 0,67 7 32058 2 4,93 0,67 7,4 43050 3 85032 4 98618 5 36638 6 4,77 0,82 5,8 67476 7 49614 8 4,67 0,7 6,7 78009 9 44958 10 5,14 0,75 6,9 112358 11 3,08 0,55 5,6 44958 12 3,62 0,5 7,2 67323 13 4,71 0,67 7 335851 14 3,21 0,59 5,4 343516 Al-Amri (2005) Deprem Tehlikesi Sismik bölgelendirme: Saudi Arabia Magnitüd Belirleme Denklemleri Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt Deprem Tehlikesi Abdalla and Al- Homoud (2004)Al-Amri (2005) Farklı Deprem Tehlikesi Modelleri Deprem Tehlikesi Deprem tehlike modelleri değişebilir ve bu nedenle tehlike parametreleri fark eder.
  53. 53. 23.12.2015 53 Deprem Tehlike Parametrelerinin Hesaplanması: Uygulama Kaynak: Abdalla and Al- Homoud (2004) Deprem Tehlikesi 1008-2002 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İçerik • Önceki Ders • Son Depremler • Güvenli Yaşam İstatistiksel Sismoloji
  54. 54. 23.12.2015 54 Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/10Rsfj8c7Ek Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/mkO8mGnRZ_4 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç – R=100 Km Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ
  55. 55. 23.12.2015 55 Dönem Projesi: Şehirlerin Deprem Tehlikesi GAZİANTEP 37.08K- 37.37D ANKARA 39.95K-32.87D MUĞLA 37.21K - 28.37D Proje Yürütücüsü Duygu AKÇAY Proje Danışmanı Ali Osman ÖNCEL Mmax=?? 1914-2015 Gözlenen Maksimum Deprem? Gözlem Süresi: 2000-2015 Gözlem Alanı: R=100 Km Dönem Projesi: Şehirlerde Diri Faylar Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ?
  56. 56. 23.12.2015 56 Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders: PPT İçerik • Önceki Ders • Son Depremler • Güvenli Yaşam İstatistiksel Sismoloji
  57. 57. 23.12.2015 57 Meydana Gelen Son Depremler İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015 Son Yüzyılın İstanbul Depremleri
  58. 58. 23.12.2015 58 https://youtu.be/2Mtzeyd6aEI İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ https://youtu.be/dL675N2TmuY İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  59. 59. 23.12.2015 59 http://www.slideshare.net/oncel/istanbul-ve-deprem-riski Özet İçin Referans Makale: Word Kopyası http://www.slideshare.net/oncel/stanbulda-deprem-olmamas-artyor İstanbul Depremleri: Önerilen Makaleler Yapılan analizlerde enjeksiyon oranı kuyu işlemparametreleri arasındatetiklenensismik aktivite olasılığınıarttıran en önemli parametredir.Yüksek enjeksiyon oranıolan SWDkuyularının yakınlarında iki katdaha fazla depremoluşmaktadır. Enjeksiyon oranınınyüksek olması çevreselrezervuar basıncını büyük oranda etkiler, buda olasılığınartmasına faydaki gerilmenin değişmesine nedenolur.Yüksek miktarda enjeksiyonyapılankuyularda rezervuarınbüyüklüğü ve uzanımı, fayın basınç dağılımı değişmektedir. Bu yapılan çalışmada diğer parametrelerindeprem ile ilişkisiningücü saptanmamıştır.Enjeksiyonoranı ve toplam enjeksiyonhacmigibi işlemparametreleri arasındaki farkın yeni üretim tekniklerigeliştirdiğigörülmüştür.Petrol ve gaz endüstrisibu işlemparametrelerini kullanarak enjeksiyonkuyularınedeni ile oluşan depremsayılarını azaltabilirler. İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015
  60. 60. 23.12.2015 60 İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015 İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015 İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015
  61. 61. 23.12.2015 61 İstanbul Depremi: 16 Kasım 2015 Yunanistan Depremi: 17 Kasım 2015 Yunanistan Depremi: 17 Kasım 2015
  62. 62. 23.12.2015 62 Yunanistan Depremi: 17 Kasım 2015 İçerik • Önceki Ders • Son Depremler • Güvenli Yaşam İstatistiksel Sismoloji
  63. 63. 23.12.2015 63 Depreme Hazırlık: Güvenli Yaşam Eğitim Depreme Hazırlık: Güvenli Yaşam Eğitim Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
  64. 64. 23.12.2015 64 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Öğlen Semineri İstatistiksel Sismoloji Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/EYPFy03TZ6k Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/4sEFQydAud4
  65. 65. 23.12.2015 65 Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? Önceki Ders: PPT
  66. 66. 23.12.2015 66 Dönem Projesi: Şehirlerde Diri Faylar Magnitüd Belirleme Denklemleri Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt Haftanın Ödevi: Dönem Projesi İncelediğiniz Büyükşehirlerde Mevcut Diri Fay Uzunluklarını Ölçün? Olabilecek En Büyük Magnitüdünü Hesaplayın? Moment magnitude calculations Seismic Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw 1) 1700 Juan de Fuca earthquake a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80 b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir değer girilebilir.
  67. 67. 23.12.2015 67 Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla Şehirler Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm Ankara ? ? ? ? Muğla ? ? ? ? İstanbul ? ? ? ? http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html Mag Annual M N log N Range Average Orta Cumulative Frekans 8 -8.9 1 8.5 1 0 7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788 6 - 6.9 120 6.5 139 2.143 5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727 4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536 3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493 2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244 1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239 log10 N = 7.4697-0.9059M 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 log10N Magnitüd log10 N - Magnitüd Grafiği Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL MUĞLAANKARAGAZİANTEP BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER Log N = a – b M Log N = a – b M Log N = a – b M
  68. 68. 23.12.2015 68 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Öğlen Semineri İstatistiksel Sismoloji Büyükşehirlerde Deprem Tehlikesi MUĞLAANKARAGAZİANTEP BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER http://www.slideshare.net/oncel/dnem-projesi-formatstatistiksel-sismoloji
  69. 69. 23.12.2015 69 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Öğlen Semineri İstatistiksel Sismoloji
  70. 70. 23.12.2015 70 İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL Marmara Denizi’ndeki Deprem Kümelerinin Belirlenmesi ve İstatiksel Yorumu Birsen CAN Mustafa Aktar, Marco Bohnhoff ve Georg Dresen AKIŞ MOTİVASYON PIRES SİSMİK DİZİLİMLERİ & AĞI DEPREM BULMA YÖNTEMİ DEPREM KÜMELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI SONUÇLAR
  71. 71. 23.12.2015 71 SİSMİK BOŞLUK PIRES SİSMİK AĞI PIRES DİZİLİMLERİ (Prince Islands Real Time Eq. Monitoring System) + TEK İSTASYONLAR • 2006 – • 16 istasyon • NAFZ’a 3 km • İstanbul’a 15 km • Dizilim: Çarpı • 5 istasyon • Açıklık: ~300m • İstasyonlar arası: ~100m Sivriada Yassıada
  72. 72. 23.12.2015 72 PIRES SİSMİK AĞI • 10 MARK L4C - 3D (1 HZ) • EARTH DATA LOGGER PR6 – 24 • 3 MARK L4C - 3D (1 HZ) • REFTEK 130 - 01 ŞU ANDA • 10 MARK L4C - 3D (1 HZ) • GURALP CMG – DAS-U • 3 GURALP CMG – 6TD • 3 GURALP CMG – 3ESPCDE • 200, 500 ÖRNEK/SANİYE • 24 Bit • 2013’DEN BU YANA GERÇEK ZAMANLI • SÜREKLİ PIRES DİZİLİMİ PIRES SİSMİK AĞI
  73. 73. 23.12.2015 73 SEISMIC GAP DEPREM AKTİVİTESİ ÇALIŞMA ALANI
  74. 74. 23.12.2015 74 ÇAPRAZ İLİŞKİ Her bir istasyon ve kanal için örnek deprem biçimi Çapraz ilişki Geciktirme ve yığma belirlenmiş çapraz ilişki katsayısı üzerindeki depremler seçilir Her iki adadaki tüm istasyonlarda yığılmış toplam çapraz ilişki katsayısı DİZİLİM TEKNİKLERİ ile ÇOK KÜÇÜK DEPREMLERİ BULMA Gürültü içerisinde kaybolmuş çok küçük depremleri bulma olasılığı mevcut ! Gard (Yassıada) • 2007 – 2012 • ~ 20 km
  75. 75. 23.12.2015 75 DOĞU MARMARA’DA FARKLI DEPREM KÜMELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI Öncü Şoklar Artçı Şoklar Doğuda daha çok deprem ! DEPREM SAYISININ UZAYSAL DAĞILIMI  MALZEME FARKI  GERİLME ALANI FARKI DEPREM SÜRESİNİN UZAYSAL DAĞILIMI Kısa zaman aralığında daha çok deprem  MALZEME FARKI  GERİLME ALANI FARKI Öncü Şoklar Artçı Şoklar
  76. 76. 23.12.2015 76 Gerilim Düşümü Brune [1970] GERİLİM DÜŞÜMÜ GÖRECELİ KONUMLAR SONUÇLAR • Dizilimler deprem parametrelerini hesaplamak için çok uygundur • Deprem kümelerinde uzaysal farklılıklar bulunmaktadır • Deprem kümelerinin uzaysal dağılımı kısa zamanda çok daha fazla sayıda deprem (Doğu) uzun zamanda daha az sayıda deprem (Batı) • Daha önceki çalışmalara göre bir miktar düşük gerilim düşüm değerleri • Sismik moment deprem büyüklüğü ile artmaktadır
  77. 77. 23.12.2015 77 TEŞEKKÜRLER… Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Gutenberg-Richter b İstatistiksel Sismoloji
  78. 78. 23.12.2015 78 Önceki Ders: PPT http://www.slideshare.net/oncel/istatistiksel-sismoloji-bykehirlerde-deprem-statistii https://youtu.be/gtFcmA-TWug İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  79. 79. 23.12.2015 79 https://youtu.be/dL675N2TmuY İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ https://youtu.be/1tSh430OeQs İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet
  80. 80. 23.12.2015 80 Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/2zEDAAl66M4 Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/s2nyTopt1zc
  81. 81. 23.12.2015 81 https://youtu.be/tzz7617tNDQ https://youtu.be/hHfoPQo6AQU https://youtu.be/Benj-tvI9fM
  82. 82. 23.12.2015 82 https://youtu.be/X8r2PHc7KBo Moment magnitude calculations Seismic Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw 1) 1700 Juan de Fuca earthquake a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80 b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir değer girilebilir. Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla Şehirler Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm Ankara ? ? ? ? Muğla ? ? ? ? İstanbul ? ? ? ? http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html
  83. 83. 23.12.2015 83 Mag Annual M N log N Range Average Orta Cumulative Frekans 8 -8.9 1 8.5 1 0 7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788 6 - 6.9 120 6.5 139 2.143 5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727 4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536 3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493 2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244 1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239 log10 N = 7.4697-0.9059M 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 log10N Magnitüd log10 N - Magnitüd Grafiği Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Gutenberg-Richter b İstatistiksel Sismoloji MUĞLAANKARAGAZİANTEP BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER Log N = a – b M Log N = a – b M Log N = a – b M
  84. 84. 23.12.2015 84 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Gutenberg-Richter b İstatistiksel Sismoloji The Gutenberg-Richter b value Karen Felzer USGS, Pasadena http://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/AGU2006Talk.pdf http://pubs.usgs.gov/of/2007/1437/i/of2007-1437i.pdf
  85. 85. 23.12.2015 85 Global magnitüd- frekans bağıntısının b değeri b=1 olarak bulunur. 1976-2005 Global CMT catalog log(N) = a - bM Slope = b =1.0 Kaynak: Dr. Karen Felzer Global Deprem İstatistiği: Sismik b değeri http://scedc.caltech.edu/about/BSSA_2010_Hutton_SCSN_cat.pdf Kaliforniya Deprem İstatistiği: 1932-2008 Güney Kaliforniya içinde b= 1 olarak olarak bulunur. Hutton diğ. (2010) Figure 13, Hutton et al. (2010) Kaliforniya Deprem İstatistiği: Sismik b değeri
  86. 86. 23.12.2015 86 Daha küçük b değerleri sık sık rapor edilir ve bunun nedeni Mc tamamlılık magnitüdünün küçük kullanımasıdır. Probability of earthquake detection = 1 - C10-M Deprem verilerinin tamamlılığını göz kararı belirlemek sismik b değerlerinde 0.1 ve 0.2 arasında olduğundan düşük tahmin edilmelerine neden olabilir. Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi Küçük depremlerde magnitüd hatalarının büyük olması b değerini etkiler. Sismik b değeri en doğru şekilde en makul büyüklükte minimum magnitüdler için bulunur. 1984-1999 Southern California Catalog b value inflated by magnitude error Magnitüd hatalarıda b değerlerinin yanlış hesaplanmasının bir nedenidir Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi Sismik b değerlerinde hata sıklıkla kullanılan veri setinin çok küçük olmasıyla ilişkilidir. 30 0.7 - 1.74 50 0.5 - 1.49 100 0.86 - 1.20 500 0.91 - 1.12 n b range İyi kaliteli N>2000’den sayıda deprem güvenilirlik oranını en yüksek düzeye çıkarır - 98% güvenilirlik hatası < 0.05 Sismik b değeri: Deprem Sayısı Etkisi
  87. 87. 23.12.2015 87 Deprem verisinde artçı- veya öncü depremlerin temizlenerek anaşok deprem verisi oluşturulması b değerini düşürürür. Christchurch, M 6.3 Sorry, but according to our b value you didn’t have an earthquake! Dr. Karen Felzer Sismik b değeri: Beklenen Depreme Etkisi Sismik b değeri lokasyonla değişirmi? Dönem projenizde seçtiğiniz şehir lokasyonlarında b değeri nedir? Sismik b değeri: Lokasyonla Değişir mi? The Wiemer and Schorlemmer method uses b value asperities and is #2 in the RELM test Weimer and Schorlemmer 5 year forecast
  88. 88. 23.12.2015 88 The Helmstetter et al. forecast uses uniform b value and is #1 in the RELM test Helmstetter et al. 5 year forecast Case study: Wiemer and Schorlemmer (2007) argue that they see a lot of b value variability at Parkfield We can recover similar “variability” with a simulated catalog with a uniform b value, and the incompletness and rounding found in the Parkfield catalog Two random simulations
  89. 89. 23.12.2015 89 Taking a statewide survey, we find little b value variation in 1° x 1° bins Assuming no magnitude error and uniform catalog completeness to M 2.6, all values are 0.9 ≤ b ≤1.1. Same for 0.5 °x 0.5 °, 0.25 °x 0.25 °, 0.1° x 0.1 ° bins Minimum of 30 earthquakes/calculation 1984 - 2004 Is the magnitude- frequency distribution different on and off of major faults? ? Identify the distributions taken from major fault zones* *Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault. All data from California, 1984-2004 (A) (B) (C) (D) (E) (F)
  90. 90. 23.12.2015 90 Hayward Identify the distributions taken from major fault zones* *Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault All data from California, 1984-2004 (A) (B) (C) (D) (E) (F) SAF SAJ Random Random Random Quiz #2! Identify the distributions taken from major fault zones All distributions are purposely chosen around a large earthquake. All data from California, 1984- 2004 (A) (B) (C) (D)
  91. 91. 23.12.2015 91 All of these earthquake distributions are purposely centered around a large earthquake in the catalog (A) (B) (C) (D) Calaveras Random Random Garlock Identify the distributions taken from major fault zones The San Andreas fault at Parkfield has b=1 M 6 Parkfield earthquakes are simply an expected part of the G-R distribution (Jackson and Kagan, 2006) http://moho.ess.ucla.edu/~kagan/Parkfield_06B.pdf The San Andreas fault at Parkfield has b=1
  92. 92. 23.12.2015 92 Conclusions • Seismicity in most of California follows the Gutenberg-Richter magnitude frequency relationship with b=1. • There is no evidence for significant b value variation with location or on/off of major faults. • The b value should generally be solved for with >2000 earthquakes that are clearly above the completeness threshold and that have minimal magnitude errors or rounding. The historic record along the full SAF 1812-2006 eqs, ± 10 km from SAF Incomplete Complete? Catalog is too incomplete, short, and error-prone, but Gutenberg- Richter is suggested Common Errors in b value Calculation 1. Fitting data with linear least squares (LSQ) rather than the simple maximum likelihood (MLE) method (read Aki (1965)) 2. Data set is too small 3. Using earthquakes smaller than the catalog completeness threshold 4. Using data with magnitude errors
  93. 93. 23.12.2015 93 Two Important Questions • Does b value vary with location? (Wiemer and Wyss, 1997; Schorlemmer and Wiemer, 2004…) • Does the magnitude-frequency distribution vary on and off of major faults? (Wesnousky et al. 1983; Schwartz and Coppersmith, 1984…) Error #1: Fitting with least squares rather than MLE b value solved from 100 trials with 500 simulated earthquakes each; true b=1.0. LSQ solutions MLE solutions • MLE solutions are closer to the true value of b Why the value of b is important Hazard Analysis: Small changes in b => large changes in projected numbers of major earthquakes Earthquake Physics: The magnitude distribution reflects fundamental properties of how earthquakes grow and stop. 10,000 M ≥ 4 earthquakes 10 M ≥ 7 eqs 20 M ≥ 7 eqs Example
  94. 94. 23.12.2015 94 Error #1: Fitting with linear least squares (LSQ) rather than MLE LSQ assumes the error at each point is Gaussian rather than Poissonian LSQ assumes the error on each point is equal  LSQ is disproportionately influenced by the largest earthquakes  MLE weighs each earthquake equally Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İçerik • Önceki Ders • Global Katalogları • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  95. 95. 23.12.2015 95 Önceki Ders: PPT http://www.slideshare.net/oncel/ncel-akademi-statistiksel-sismoloji Kısa Sınavlar: BAŞARI Sınav NO 1 2 3 4 5 6 7 ÖĞRENCİ BAŞARI Kısa Kısa Kısa Kısa Sınav Kısa Sınav Kısa Sınav Kısa Sınav Sınav Sınav Sınav SORU SORU CEVAP CEVAP Güvenli Yaşam Marmara Küme Güvenli Yaşam Marmara Küme İSMİ 01.10.2015 15.10.2015 22.10.2015 19.11.2015 26.11.2015 03.12.2015 03.12.2015 Çağla ORHAN 47.9 35 100 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ Emrah KURTOĞLU 64.3 100 100 50 100 100 GİRMEDİ GİRMEDİ Duygu AKÇAY 97.9 100 100 85 100 100 100 100 Gamze DİNÇAR 52.9 35 100 60 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 75 Can YAVUZ 15.7 35 GİRMEDİ 75 GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ İnci GÜNEŞ 0.0 0 GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ GİRMEDİ Tuğçe BAY 39.3 GİRMEDİ 100 75 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ GİRMEDİ Mert DOĞAN 71.4 GİRMEDİ 100 GİRMEDİ 100 100 100 100 Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/2OuEpWDHoMc
  96. 96. 23.12.2015 96 Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/Bt4fFUixjS0 https://youtu.be/aJ9g3ZLujfI Deprem Oluşum Modelleri: TARTIŞMA İstatistiksel Sismoloji: ZMAP http://www.seismo.ethz.ch/prod/software/zmap/box_feeder/zmap.zip
  97. 97. 23.12.2015 97 İçerik • Önceki Ders • Global Kataloglar • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji The ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900-2009) is the result of a special effort to adapt and substantially extend and improve currently existing bulletin data to serve the requirements of the specific user group who assess and model seismic hazard and risk (Fig. 1). Moreover, the Catalogue will also have amultidisciplinary use in a wide range of other areas such as studies of global seismicity, inner structure of the Earth, tectonics, nuclear monitoring research, rapid determination of hazard etc This global catalogue was also designed to serve as a reference to be used for calibration purposes by those compiling regional seismicity catalogues that contain events of much smaller magnitudes. This way the catalogues prepared by other teams for different regions may contain comparable earthquake locations and magnitude parameters, especially in border regions The work on the Catalogue was funded by the GEM Foundation as part of the five Global Hazard Components and is a result of the 27 month long project. This project was led by the ISC and performed by the Team of International Experts in accordance with the requirements of the Scientific Board of GEM and following recommendations of the team of IASPEI Observers. ISC-GEM Deprem Kataloğu http://www.isc.ac.uk/iscgem/overview.php Magnitude frequency distribution of earthquakes in the ISC-GEM Catalogue within different periods of time. ISC-GEM Deprem Kataloğu
  98. 98. 23.12.2015 98 http://www.seismo.ethz.ch/prod/software/zmap/box_feeder/zmap.zip ISC-GEM İstatistiksel Sismoloji Yazılımı http://www.isc.ac.uk/iscgem/overview.php ISC-GEM Deprem Kataloğu http://www.emidius.eu/SHEEC/ the SHARE European Earthquake Catalogue (SHEEC) 1000-1899 compiled under the coordination of INGV, Milan, building on the data contained in AHEAD (Archive of Historical Earthquake Data) and with the methodology developed in the frame of the I3, EC project "Network of Research Infrastructures for European Seismology" (NERIES), module NA4. SHARE European Earthquake Catalogue
  99. 99. 23.12.2015 99 the SHARE European Earthquake Catalogue (SHEEC)1900-2006 compiled by GFZ Potsdam. This part of the catalogue represents a temporal and spatial excerpt of "The European-Mediterranean Earthquake Catalogue" (EMEC) for the last millennium (Grünthal and Wahlström, 2012) with some modifications, which are described in Grünthal et al. (2013). SHARE European Earthquake Catalogue SHARE earthquake catalogue for Central and Eastern Turkey (SHARE-CET) http://www.emidius.eu/SHEEC/docs/SHARE_CET.xls complementing the SHARE European Earthquake Catalogue (SHEEC) has been compiled. SHARE European Earthquake Catalogue İçerik • Önceki Ders • Global Kataloglar • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  100. 100. 23.12.2015 100 MUĞLAANKARAGAZİANTEP BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER Log N = a – b M Log N = a – b M Log N = a – b M Büyükşehirlerde Deprem Tehlikesi MUĞLAANKARAGAZİANTEP YILLIK DEĞİŞİM (2005-2015)BÜYÜKLÜK DAĞILIMIDEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER N M LOG N 1 5.7 0 2 5.6 0.30103 3 5.5 0.4771213 4 5 0.60206 5 4.9 0.69897 6 4.7 0.7781513 7 4.6 0.845098 11 4.5 1.0413927 13 4.4 1.1139434 17 4.3 1.2304489 21 4.2 1.3222193 27 4.1 1.4313638 36 4 1.5563025 40 3.9 1.60206 68 3.8 1.8325089 87 3.7 1.9395193 130 3.6 2.1139434 211 3.5 2.3242825 351 3.4 2.5453071 510 3.3 2.7075702 752 3.2 2.8762178 1021 3.1 3.0090257 1366 3 3.1354507 LOG N (2.9<M<5.8) = 6,18-1,11M R=-0,97358 LOG N(3<M<4)=8,26-1,69M R=-0,99689 LOG N(4<M<5)=5,37-0,96M R=-0,98959 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 LOGN(M>2.9) MAGNİTÜD N M LOG N 1 6 0 2 5.5 0.30103 3 5.4 0.477121 4 5.3 0.60206 6 5.2 0.778151 9 5.1 0.954243 11 5 1.041393 13 4.9 1.113943 14 4.8 1.146128 15 4.7 1.176091 19 4.6 1.278754 27 4.5 1.431364 35 4.4 1.544068 48 4.3 1.681241 59 4.2 1.770852 77 4.1 1.886491 99 4 1.995635 125 3.9 2.09691 161 3.8 2.206826 213 3.7 2.32838 278 3.6 2.444045 409 3.5 2.611723 603 3.4 2.780317 890 3.3 2.94939 1405 3.2 3.147676 2130 3.1 3.32838 3001 3 3.477266 LOG N= 5,7-1,03M -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 LOGN(M>2.9) MAGNİTÜD N M LOG N 1 5.5 0 2 5.2 0.30103 3 5.1 0.477121 4 4.9 0.60206 5 4.8 0.69897 6 4.7 0.778151 8 4.6 0.90309 12 4.5 1.079181 16 4.4 1.20412 18 4.3 1.255273 22 4.2 1.342423 25 4.1 1.39794 31 4 1.491362 39 3.9 1.591065 48 3.8 1.681241 59 3.7 1.770852 77 3.6 1.886491 104 3.5 2.017033 132 3.4 2.120574 194 3.3 2.287802 271 3.2 2.432969 362 3.1 2.558709 508 3 2.705864 LOG N= 5,7-1,03M -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 LOGN(M>2.9) MAGNİTÜD İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Global Kataloglar • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  101. 101. 23.12.2015 101 Deprem Tehlike Analizinde Amaç Bilimsel olarak- Depremlerin oluşumu ve ilişkilerinin incelenmesi, büyük depremleri oluşturacak biriken kümülatif enerji miktarının belirlenmesi. Sosyal olarak- depremde kayıpları azaltmak ve aşağıdaki gruplara tavsiyelerde bulunmak.  arazi kullanım planlamacılarına  karar vericilere  sigortacılara  deprem mühendisleri ve müteahhitlere İstatistiksel Deprem Tehlikesi Tehlikeyi belirle- Büyüklük ve yer tahmini, zaman dağılımı  Bölgelendir –Uzaysal dağılımı  Mikro bölgelendirme yap- lokal dağılımlar  Model depremleri tanımla Zaman aralığını seç Beklenen en büyük deprem nedir? Beklenen en büyük yükleme nedir? Binanın tahmin edilen ömrü nedir? Tasarım ya da model için kullanılan spektrum nedir? İstatistiksel Deprem Tehlikesi Temel kavramlar Adams, 2006Al-Amri, 2005 Bölgesel-/küçük ölçekte bölgelendirme İstatistiksel Deprem Tehlikesi
  102. 102. 23.12.2015 102 Zon Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm 1 4,66 0,67 7 32058 2 4,93 0,67 7,4 43050 3 85032 4 98618 5 36638 6 4,77 0,82 5,8 67476 7 49614 8 4,67 0,7 6,7 78009 9 44958 10 5,14 0,75 6,9 112358 11 3,08 0,55 5,6 44958 12 3,62 0,5 7,2 67323 13 4,71 0,67 7 335851 14 3,21 0,59 5,4 343516 Al-Amri (2005) İstatistiksel Deprem Tehlikesi Sismik bölgelendirme: Saudi Arabia Magnitüd Belirleme Denklemleri Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt İstatistiksel Deprem Tehlikesi İstatistiksel Deprem Tehlikesi
  103. 103. 23.12.2015 103 Abdalla and Al- Homoud (2004)Al-Amri (2005) Farklı Deprem Tehlikesi Modelleri Deprem Tehlikesi Deprem tehlike modelleri değişebilir ve bu nedenle tehlike parametreleri fark eder. Deprem Tehlike Parametrelerinin Hesaplanması: Uygulama Kaynak: Abdalla and Al- Homoud (2004) Deprem Tehlikesi 1008-2002 İçerik • Önceki Ders • Global Kataloglar • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  104. 104. 23.12.2015 104 Deprem Tehlike Parametrelerinin Yazılması Birinci ve ikinci Bölgeler için Büyüklük-Frekans İlişkilerini yazın? Bu bölgeler (1 ve 2) için M>7 oluş sayısı nedir? Deprem Tehlikesi I. Bölge Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M II. Bölge Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M M7 depremlerin sayısı verilen bölgeler (1 ve 2) için nedir? Deprem Tehlikesi B1 Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M B2 Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M Gözlem aralığı ( Tgöz)= 995 yıl B1 (N/T göz)= 10 10.17-1.22*7 = 0.043 B2 (N/T göz)= 10 6.99-0.94*7 = 0.03 M7 depremlerini tekrarlama süresi nedir? Hangi bölge daha tehlikeli? Bölge 1? Veya Bölge 2? Deprem Tehlikesi B1 1/(N/Tobs)= = 23.33 yıl B2 1/(N/Tobs)= = 387.10 yıl
  105. 105. 23.12.2015 105 T : Tekrarlanma zamanına t : Yapının ömrüne ya da istenen yıla karşılık gelir. Depremin Olma Olasılığı Nedir? Deprem Tehlikesi B1 P(t)=0.72 %72 B2 P(t)=0.07 % 7 30 yıl içinde M7 depreminin olma olasılığını hesapla? T t etP  1)( Küçük Depremlerle Tanımlanan Büyük Depremi Oluşturacak Alanlar (Oncel and Wyss, Geophysical Journal International-2000) TL(M) = dT/10 (a-bM) Izmit kırığı “Alan I” olarak tanımlanan asperite kaynaklıdır fakat İzmit kırığının ilerlemesi daha batıda “Alan II” olarak tanımlanan asperitenin bariyer olarak davranması nedeni ile ilerleyememiştir. Asperite Tehlike Modeli • • Depremlerin tekrarlanmaları depremi üretecek sismojenik derinliğe göre değişmektedir. Farklı sismojenik derinliklere göre deprem tehlikesinin değişimi (a) Hs = 12.5km ve (b) Hs =4km . Geodetik Moment Değişimi Kostrov 1974 Geodetik Deformasyon Değişimi Ward, 1994 Oncel ve Wilson, 2006 Marmara Denizi
  106. 106. 23.12.2015 106 İçerik • Önceki Ders • Global Kataloglar • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji SİSMİK TEHLİKE HARİTASI Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA) Aşılma Olasılığı İvme SİSMİK TEHLİKE EĞRİLERİ log(N) M TEKRARLANMA AZALIM İLİŞKİSİ pga,Sa,Ai uzaklık F2 F1 Faylar (Çizgisel kaynaklar) Bölge Kaynak KAYNAK MODELLERİ Courtesy: Mark Petersen Deprem Tehlikesi Sismik Bölgelendirme Oncel ve Wilson, 2006 Oncel ve Wilson, 2004 Deprem Tehlikesi Modified after Gulkan ve Kalkan, 2010
  107. 107. 23.12.2015 107 Logofno.ofearthquakes>=M Magnitude (M) Magnitude (M) CharacteristicGutenberg-Richter Deprem Modelleri Deprem Tehlikesi Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA) Kayabalı ve Beyaz, 2010 Kalkan ve dig, 2009 Zemin davranışı ve Azalım İlişkileri  r h ao, Io a*, I* a, I or a(r) Ii r8 Io - Ii /km  Gözlemsel (ampirik ve tasarım) pik yer ivmesi ve büyük depremin şiddet bir güç yasa ile ilgilidir: Tipik olarak: I = log a3 + sabit  Azalım: D(r) = damping veya emilim G(r) = geometrik yayılma Uzaklıkla Şiddetin Azalması Genel olarak: (Azalımı ne etkiler?) a = a* D(r) G(r) Deprem Tehlikesi
  108. 108. 23.12.2015 108 0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 0 200 400 600 800 1000 pga(g) Distance (km) Deep intraslab Youngs interface unmodified Youngs interface modified Frankel soft rock Sadigh rock Sadigh rock M 6.5 Kaatch India (M7.7) rock and soil IRIS DMC rock (M6.7-7.3) IRIS DMC soil (M6.7) M7.5 Azalım İlişkilerinin Karşılaştırılması Courtesy: Mark Petersen Deprem Tehlikesi Campbell 1997 Dünya çapında ki verilere dayanıyor Yatay ve düşey bileşenler Ölçülen mesafe sismik kırığa en kısa mesafe olarak seçiliyor Doğrultu-atımlı ve ters faylar için geçerli Sağlam kayaç, yumuşak kayaç (620 m/sec), ve sağlam zemin koşullarını dikkate alıyor PSA 0.05 - 4 sec arası değişiyor Deprem Tehlikesi Boore, Joyner, Fumal (1997) Kuzey Amerika’nın batısı için geliştirilmiş Ölçülen mesafe kırığın yüzey izdüşümüne göre belirleniyor Doğrultu atımlı ve ters faylar için geçerli 30 metreye kadar olan zemin kayma dalgası hızına bağlı saha koşulları dikkate alınıyor PSA 0 -2.0 saniye arası Sadigh 1997 Kaliforniya verilerinden çıkarılmış Yatay ve düşey bileşenleri var Kırığa en yakın ölçülmüş mesafe Doğrultu atım ve ters faylar için geçerli Kayaç ve derin zemin koşulları dikkate alınmış PSA 0.075 - 4.0 saniye arası değişiyor Deprem Tehlikesi Abrahamson ve Silva, 1997 •Dünya çapında verilerden elde edilmiş Yatay ve düşey bileşenleri var Ölçülen mesafe kırığa en yakın mesafe Tavan blok ve taban blok terimleri Doğrultu atımlı ve ters faylar için geçerli Sağlam kayaç, ve değişen (non-lineer) zemin koşulları için geçerli PSA 0.01 - 5.0 arası değişiyor
  109. 109. 23.12.2015 109 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL İçerik • Öğrenci Sempozyumu • Öğlen Semineri İstatistiksel Sismoloji
  110. 110. 23.12.2015 110 Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/2OuEpWDHoMc Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/Bt4fFUixjS0 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  111. 111. 23.12.2015 111 MUĞLAANKARAGAZİANTEP BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER Log N = a – b M Log N = a – b M Log N = a – b M İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji Deprem Tehlike Analizinde Amaç Bilimsel olarak- Depremlerin oluşumu ve ilişkilerinin incelenmesi, büyük depremleri oluşturacak biriken kümülatif enerji miktarının belirlenmesi. Sosyal olarak- depremde kayıpları azaltmak ve aşağıdaki gruplara tavsiyelerde bulunmak.  arazi kullanım planlamacılarına  karar vericilere  sigortacılara  deprem mühendisleri ve müteahhitlere İstatistiksel Deprem Tehlikesi
  112. 112. 23.12.2015 112 Tehlikeyi belirle- Büyüklük ve yer tahmini, zaman dağılımı  Bölgelendir –Uzaysal dağılımı  Mikro bölgelendirme yap- lokal dağılımlar  Model depremleri tanımla Zaman aralığını seç Beklenen en büyük deprem nedir? Beklenen en büyük yükleme nedir? Binanın tahmin edilen ömrü nedir? Tasarım ya da model için kullanılan spektrum nedir? İstatistiksel Deprem Tehlikesi Temel kavramlar Adams, 2006Al-Amri, 2005 Bölgesel-/küçük ölçekte bölgelendirme İstatistiksel Deprem Tehlikesi Zon Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm 1 4,66 0,67 7 32058 2 4,93 0,67 7,4 43050 3 85032 4 98618 5 36638 6 4,77 0,82 5,8 67476 7 49614 8 4,67 0,7 6,7 78009 9 44958 10 5,14 0,75 6,9 112358 11 3,08 0,55 5,6 44958 12 3,62 0,5 7,2 67323 13 4,71 0,67 7 335851 14 3,21 0,59 5,4 343516 Al-Amri (2005) İstatistiksel Deprem Tehlikesi Sismik bölgelendirme: Saudi Arabia
  113. 113. 23.12.2015 113 Magnitüd Belirleme Denklemleri Bkz . pp. 437 of Bullen and Bolt İstatistiksel Deprem Tehlikesi İstatistiksel Deprem Tehlikesi Abdalla and Al- Homoud (2004)Al-Amri (2005) Farklı Deprem Tehlikesi Modelleri Deprem Tehlikesi Deprem tehlike modelleri değişebilir ve bu nedenle tehlike parametreleri fark eder.
  114. 114. 23.12.2015 114 Deprem Tehlike Parametrelerinin Hesaplanması: Uygulama Kaynak: Abdalla and Al- Homoud (2004) Deprem Tehlikesi 1008-2002 İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji Deprem Tehlike Parametrelerinin Yazılması Birinci ve ikinci Bölgeler için Büyüklük-Frekans İlişkilerini yazın? Bu bölgeler (1 ve 2) için M>7 oluş sayısı nedir? Deprem Tehlikesi I. Bölge Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M II. Bölge Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M
  115. 115. 23.12.2015 115 M7 depremlerin sayısı verilen bölgeler (1 ve 2) için nedir? Deprem Tehlikesi B1 Log (N/Tgöz)= 10.17 – 1.22 M B2 Log (N/Tgöz)= 6.99 - 0.94 M Gözlem aralığı ( Tgöz)= 995 yıl B1 (N/T göz)= 10 10.17-1.22*7 = 0.043 B2 (N/T göz)= 10 6.99-0.94*7 = 0.03 M7 depremlerini tekrarlama süresi nedir? Hangi bölge daha tehlikeli? Bölge 1? Veya Bölge 2? Deprem Tehlikesi B1 1/(N/Tobs)= = 23.33 yıl B2 1/(N/Tobs)= = 387.10 yıl T : Tekrarlanma zamanına t : Yapının ömrüne ya da istenen yıla karşılık gelir. Depremin Olma Olasılığı Nedir? Deprem Tehlikesi B1 P(t)=0.72 %72 B2 P(t)=0.07 % 7 30 yıl içinde M7 depreminin olma olasılığını hesapla? T t etP  1)(
  116. 116. 23.12.2015 116 Küçük Depremlerle Tanımlanan Büyük Depremi Oluşturacak Alanlar (Oncel and Wyss, Geophysical Journal International-2000) TL(M) = dT/10 (a-bM) Izmit kırığı “Alan I” olarak tanımlanan asperite kaynaklıdır fakat İzmit kırığının ilerlemesi daha batıda “Alan II” olarak tanımlanan asperitenin bariyer olarak davranması nedeni ile ilerleyememiştir. Asperite Tehlike Modeli • • Depremlerin tekrarlanmaları depremi üretecek sismojenik derinliğe göre değişmektedir. Farklı sismojenik derinliklere göre deprem tehlikesinin değişimi (a) Hs = 12.5km ve (b) Hs =4km . Geodetik Moment Değişimi Kostrov 1974 Geodetik Deformasyon Değişimi Ward, 1994 Oncel ve Wilson, 2006 Marmara Denizi İçerik • Önceki Ders • Dönem Projesi • Bölgesel İstatistik • Olasılık İstatistiği İstatistiksel Sismoloji
  117. 117. 23.12.2015 117 SİSMİK TEHLİKE HARİTASI Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA) Aşılma Olasılığı İvme SİSMİK TEHLİKE EĞRİLERİ log(N) M TEKRARLANMA AZALIM İLİŞKİSİ pga,Sa,Ai uzaklık F2 F1 Faylar (Çizgisel kaynaklar) Bölge Kaynak KAYNAK MODELLERİ Courtesy: Mark Petersen Deprem Tehlikesi Sismik Bölgelendirme Oncel ve Wilson, 2006 Oncel ve Wilson, 2004 Deprem Tehlikesi Modified after Gulkan ve Kalkan, 2010 Logofno.ofearthquakes>=M Magnitude (M) Magnitude (M) CharacteristicGutenberg-Richter Deprem Modelleri Deprem Tehlikesi
  118. 118. 23.12.2015 118 Olasılıklı Deprem Tehlike Analizi (PSHA) Kayabalı ve Beyaz, 2010 Kalkan ve dig, 2009 Zemin davranışı ve Azalım İlişkileri  r h ao, Io a*, I* a, I or a(r) Ii r8 Io - Ii /km  Gözlemsel (ampirik ve tasarım) pik yer ivmesi ve büyük depremin şiddet bir güç yasa ile ilgilidir: Tipik olarak: I = log a3 + sabit  Azalım: D(r) = damping veya emilim G(r) = geometrik yayılma Uzaklıkla Şiddetin Azalması Genel olarak: (Azalımı ne etkiler?) a = a* D(r) G(r) Deprem Tehlikesi 0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 0 200 400 600 800 1000 pga(g) Distance (km) Deep intraslab Youngs interface unmodified Youngs interface modified Frankel soft rock Sadigh rock Sadigh rock M 6.5 Kaatch India (M7.7) rock and soil IRIS DMC rock (M6.7-7.3) IRIS DMC soil (M6.7) M7.5 Azalım İlişkilerinin Karşılaştırılması Courtesy: Mark Petersen Deprem Tehlikesi
  119. 119. 23.12.2015 119 Campbell 1997 Dünya çapında ki verilere dayanıyor Yatay ve düşey bileşenler Ölçülen mesafe sismik kırığa en kısa mesafe olarak seçiliyor Doğrultu-atımlı ve ters faylar için geçerli Sağlam kayaç, yumuşak kayaç (620 m/sec), ve sağlam zemin koşullarını dikkate alıyor PSA 0.05 - 4 sec arası değişiyor Deprem Tehlikesi Boore, Joyner, Fumal (1997) Kuzey Amerika’nın batısı için geliştirilmiş Ölçülen mesafe kırığın yüzey izdüşümüne göre belirleniyor Doğrultu atımlı ve ters faylar için geçerli 30 metreye kadar olan zemin kayma dalgası hızına bağlı saha koşulları dikkate alınıyor PSA 0 -2.0 saniye arası Sadigh 1997 Kaliforniya verilerinden çıkarılmış Yatay ve düşey bileşenleri var Kırığa en yakın ölçülmüş mesafe Doğrultu atım ve ters faylar için geçerli Kayaç ve derin zemin koşulları dikkate alınmış PSA 0.075 - 4.0 saniye arası değişiyor Deprem Tehlikesi Abrahamson ve Silva, 1997 •Dünya çapında verilerden elde edilmiş Yatay ve düşey bileşenleri var Ölçülen mesafe kırığa en yakın mesafe Tavan blok ve taban blok terimleri Doğrultu atımlı ve ters faylar için geçerli Sağlam kayaç, ve değişen (non-lineer) zemin koşulları için geçerli PSA 0.01 - 5.0 arası değişiyor Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi
  120. 120. 23.12.2015 120 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi
  121. 121. 23.12.2015 121
  122. 122. 23.12.2015 122 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi • Dersler • Ödev • Proje • Ara Sınav • Kısa Sınav Haftanın Ödevi: 3 Büyükşehir İçin Deprem Verisi Seç https://youtu.be/_VQYlYZUcvo?list=PLrgWAYZHpg9VVdwe2NWXpSfAAGMi4uVcZ Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN YILLIK DEĞİŞİM GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ?
  123. 123. 23.12.2015 123 Önceki Ders : HAFTANIN ÖDEVİ SEÇMİŞ OLDUĞUNUZ 3 BÜYÜKŞEHİR İÇİN 2005-2015 YILLARI İÇİN DEPREMLERİN BÜYÜKLÜK-FREKANS GRAFİKLERİNİ HAZIRLAYINIZ? https://youtu.be/2Mtzeyd6aEI İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  124. 124. 23.12.2015 124 https://youtu.be/dL675N2TmuY İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet
  125. 125. 23.12.2015 125 http://www.slideshare.net/oncel/istanbul-ve-deprem-riski Özet İçin Referans Makale: Word Kopyası Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi • Dersler • Ödev • Proje • Ara Sınav • Kısa Sınav Dönem Projesi: Şehirlerde Diri Faylar
  126. 126. 23.12.2015 126 Moment magnitude calculations Seismic Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw 1) 1700 Juan de Fuca earthquake a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80 b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir değer girilebilir. Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla Şehirler Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm Ankara ? ? ? ? Muğla ? ? ? ? İstanbul ? ? ? ? http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html Mag Annual M N log N Range Average Orta Cumulative Frekans 8 -8.9 1 8.5 1 0 7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788 6 - 6.9 120 6.5 139 2.143 5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727 4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536 3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493 2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244 1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239 log10 N = 7.4697-0.9059M 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 log10N Magnitüd log10 N - Magnitüd Grafiği Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL
  127. 127. 23.12.2015 127 Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi • Dersler • Ödev • Proje • Ara Sınav • Kısa Sınav 2015-2016 ARA SINAV SORULARI İSTATİSTİKSELSİSMOLOJİ - ARA SINAV Öğrenci İsim: Öğrenci E-mail: Telefon: Tarih: 1. İstatistiksel Sismolojinin Amacı Nedir? 2. İstatistiksel Deprem Tahmini Nedir? 3. Deprem Sıklığı ( Log N) Nedir? 4. Bir Depremin Şiddet (I) İstatistiği Neden Değişir? 5. Tehlike ve Risk İstatistiği Arasında ki Temel Fark Nedir? 6. Depremlerin Odak Derinlikleri Neden Değişir? 7. Maksimum Yer İvmesi(PGA) Nedir? 8. İstatistiksel Sismoloji Şehir Planlamaya Nasıl Katkı Sağlar? 9. Moment Magnitüd Nedir? 10.Gutenberg-Richter Bağıntısı Nedir? 11.Dönem Projenizde Çalıştığınız İller Nelerdir? 12.Deprem Katalogları Nedir ? 13.Deprem İstasyon Sayısında ve Log N İlişkisi Nedir? 14.Patlayıcı ve Doğa Kökenli Deprem Arasında Temel Farklar Nelerdir? 15.İstatistiksel Sismoloji Dersini Kimler Seçmeli? Prof. Dr. Ali Osman Öncel İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi • Dersler • Ödev • Proje • Ara Sınav • Kısa Sınav
  128. 128. 23.12.2015 128 2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Türkiye ve civarında meydana gelen depremlerin değişimi uzaysal ve zamansal boyutta anlatılacaktır. İlave olarak deprem kataloglarında bulunan patlatma kaynaklı depremlerin dağılımları gösterilecek ve ülkemizde patlatmaya bağlı olarak deprem etkinliklerinin yerleri hususunda açıklama sağlanacaktır. Seminer boyunca Doğa kökenli Tektonik ve İnsan kökenli Patlatma depremleri hakkında yapılacak sunum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşa ğıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır.  SORU 1.  SORU 2.  SORU 3. İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Türkiye ve civarında meydana gelen depremlerin değişimi uzaysal ve zamansal boyutta anlatılacaktır. İlave olarak deprem kataloglarında bulunan patlatma kaynaklı depremlerin dağılımları gösterilecek ve ülkemizde patlatmaya bağlı olarak deprem etkinliklerinin yerleri hususunda açıklama sağlanacaktır. Seminer boyunca Doğa kökenli Tektonik ve İnsan kökenli Patlatma depremleri hakkında yapılacak sunum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşağıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır. SORU 1. SORU 2. SORU 3. 2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI 2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI
  129. 129. 23.12.2015 129 2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Depreme Hazırlan Türkiye Güvenli Yaşam Eğitimi semineri yapılacaktır. Sunum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşağıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır.  SORU 1.  SORU 2.  SORU 3. İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ KISA SINAV Süre: 20 Dakika Öğrenci İsim: Öğrenci E-mail: Telefon: Tarih: İstatistiksel Sismoloji Öğle Vakti Semineri kapsamında Marmara’da Deprem Kümeleri ve İstatistik Yorumu konulu uygulama semineri yapılacaktır. S unum boyunca anlamadığınız 3 husus hakkında sorularınızı aşağıya yazınız ve seminer sonunda sunum yapan meslektaşımıza sorunuz. Sorular en az 20 kelimeden oluşmalıdır.  SORU 1.  SORU 2.  SORU 3. 2015-2016 ARA KISA SINAV SORULARI

×