Análisis de la peligrosidad sísmica en la Península Ibérica con un método basado en estimadores de densidad Kernel

Résumé

El presente trabajo estudia la peligrosidad sísmica en La Península Ibérica con un método basado en estimadores de densidad kernel. Se trata de una metodología no paramétrica en la que la tasa de actividad sísmica se deduce de la información contenida en el propio catálogo sísmico, tanto en lo que se refiere a su dependencia espacial (prescindiendo de hipótesis cuestionables sobre la uniformidad en zonas discretas) como en relación con la magnitud (obviando la ley de Gutenberg-Richter). El catálogo sísmico empleado es el del Instituto Geográfico Nacional (IGN) complementado con otros catálogos en las zonas periféricas en que pareció apropiado hacerlo. El catálogo se ha homogeneizado en lo que se refiere a la cuantificación de los terremotos, y se ha filtrado con objeto de eliminar eventos espacial o temporalmente interrelacionados ya que se asume el modelo temporal de Poisson. La tasa de actividad sísmica queda fijada por la forma de la función kernel, el ancho de banda y los períodos efectivos. Se especifican los valores considerados para cada uno de estos elementos. Asimismo, se presenta un análisis cualitativo y cuantitativo de la tasa de actividad sísmica obtenida, que permite establecer las similitudes y diferencias con respecto a la tasa de actividad que se obtendría con las estadísticas de Gutenberg-Richter y una metodología zonificada. La selección de leyes de atenuación ha sido especialmente cuidadosa, basada en el estado del conocimiento y haciendo un empleo riguroso de los modelos seleccionados en lo referente a su campo de aplicación o a la definición de las variables de las que depende o que proporciona. Se han empleado tres leyes de atenuación: una para terremotos profundos y las otras dos para terremotos superficiales, en función de que su magnitud fuera superior o inferior a 5, para ceñir el uso de las leyes a su rango de soporte. Los resultados se obtienen en términos de aceleración y se presentan en tres formatos: mapas de peligrosidad sísmica, curvas de peligrosidad y espectros de peligrosidad uniforme. Abstract The seismic hazard of The Iberian Peninsula has been analysed in the present work using a non-parametric methodology based on kernel density estimators. The activity rate was derived from the information provided in the seismic catalogue, both in respect of its dependence on spatial location (disregarding questionable hypothesis of uniformity over discrete zones) and in relation with the event magnitude (obviating the use of the Gutenberg- Richter law). The seismic catalogue employed was that by Instituto Geográfico Nacional (IGN), supplemented for peripherial regions with other catalogues as appropriate. The quantification of events was homogenised throughout the catalogue and spatially or temporally related events were condensed for consistency with the assumed Poisson process. The seismic activity rate is given by the shape of the kernel function, the bandwidth and the effective periods; the values used for those parameters have all been specified. Also, qualitative and quantitative analyses of the seismic activity rate have been provided, thus allowing comparisons with the results produced using Gutenberg-Richter statistics and a zoned approach. Special care was taken in the selection of attenuation laws, taking into account the state of the art and ensuring that each law is only used within its range of applicability and that the definitions of the variables involved in the model are properly taken into account. Three attenuation laws were employed: one for deep sources and the other two for shallower events, depending on whether their magnitude was above or below 5, restricting the use of each model to its support range. The results were obtained in terms of acceleration and presented in three different formats: seismic hazard maps, hazard curves and uniform hazard spectra.