Durante un terremoto, La corteza terrestre se mueve o resbalones, a lo largo de fracturas en la roca llamadas fallas. Estos movimientos pueden ser detectados y registrados por instrumentos geofísicos ubicados en varios lugares de la superficie de la Tierra. Los registros de los instrumentos geofísicos tienen una orientación diferente en relación con el epicentro del terremoto y, por lo tanto, registran un aspecto diferente del deslizamiento de una falla. Un problema importante en sismología es conciliar estas diferentes medidas para determinar la verdadera orientación de los muchos deslizamientos de fallas de un terremoto. así como las tensiones a gran escala que las crean.

El proceso de determinar la distribución de deslizamientos de fallas que crea un conjunto dado de observaciones geofísicas se llama inversión de deslizamiento. En la era de las computadoras tradicionalmente se ha logrado mediante una variedad de rutinas de ajuste de mínimos cuadrados que intentan hacer coincidir las posibles distribuciones de deslizamiento con los datos observados. Sin embargo, esta técnica se enfrenta a una serie de desafíos, incluida la garantía de una solución físicamente plausible, Manejar adecuadamente las incertidumbres observacionales complejas. y determinar una distribución de deslizamiento que varía espacialmente.

Para abordar estos problemas, Las técnicas modernas de inversión de deslizamiento han comenzado a utilizar un enfoque probabilístico utilizando métodos de cadena de Markov Monte Carlo (MCMC). Un enfoque tradicional de MCMC supera muchos de los problemas encontrados por una técnica de optimización como los mínimos cuadrados, pero puede enfrentar dificultades cuando se encuentra con la distribución severamente no uniforme de las observaciones sísmicas. Para abordar esto, Tomita y col. desarrolló una técnica MCMC transdimensional. En un enfoque transdimensional, el número de parámetros del modelo no está predeterminado, pero bastante, surge naturalmente de la complejidad de los datos de entrada.

Los autores crearon su enfoque a partir de la técnica MCMC de salto reversible (rj-MCMC), un marco existente para realizar cálculos de MCMC transdimensionales. Para evaluar su enfoque, simularon los efectos de un terremoto ubicado en una trinchera submarina a varios cientos de kilómetros de varios sitios de observación geodésica. Consideraron tres escenarios:dos con una combinación de sitios de observación en tierra y en alta mar y uno con ubicaciones solo en tierra.

En los escenarios mixtos, la técnica rj-MCMC y el método de mínimos cuadrados reprodujeron razonablemente la distribución de deslizamiento. Sin embargo, solo el cálculo rj-MCMC podría hacer frente al escenario más asimétrico de solo observaciones en tierra.

Finalmente, aplicaron el método rj-MCMC a los datos de observación del terremoto de Tōhoku-oki de 2011 frente a Japón en el Océano Pacífico. Su resultado es muy similar al trabajo anterior sobre este evento, pero proporciona una mejor expresión de los deslices más importantes. En general, lo transdimensional, El enfoque probabilístico parece ser una herramienta prometedora para futuros estudios de terremotos.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Eos, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.