Modelagem e simulação da propagação de ondas sísmicas P-SV de terremotos em território brasileiro: aplicação aos terremotos profundos no Acre
Data
2024-08-26
Autores
Moreira, Pedro Huan
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Resumo
Terremotos são fenômenos vibratórios de curta duração que geram ondas longitudinais e transversais. Ondas P são ondas longitudinais que vibram na direção de propagação da onda sísmica e são as primeiras a serem observadas. Ondas transversais SV vibram perpendicularmente à direção de propagação e apresentam um atraso em relação às ondas longitudinais. Na literatura existem poucos trabalhos sobre modelagem sísmica no Brasil. O Brasil está na parte centro leste da placa sul-americana, fazendo com que o país tenha principalmente atividades sísmicas de baixa intensidade, baixa magnitude e em pequenas profundidades (10 km). Porém, na região norte do país, próximo à fronteira com o Peru, devido à proximidade com a cordilheira dos An des, a região é sismicamente ativa, com a ocorrência de terremotos em profundidades maiores que 600 km. Entender a natureza desses fenômenos e como ocorre a propagação das ondas sísmicas, possibilita o gerenciamento de risco sísmico, evitando danos estruturais e prejuízos econômicos e sociais. Neste contexto, modelamos matematicamente a propagação de ondas sísmicas P-SV atenuadas, através das camadas da Terra, por meio de um sistema bidimensional de equações diferenciais parciais (EDPs). Neste trabalho, o modelo foi aplicado para simular sismos que ocorrem em território brasileiro em profundidades da ordem de 600 km. O domínio definido é bidimensional vertical e considerado retangular. A fonte é modelada por uma função de pulso gaussiana. Condições de contorno são do tipo Neumann. O sistema de EDPs é dis cretizado pelo método das diferenças finitas (FDM) de segunda ordem. Os resultados obtidos incluem simulações da propagação de ondas sísmicas perfeitas, propagação de ondas sísmi cas P-SV, propagação de ondas sísmicas P-SV com atenuação, propagação de ondas sísmicas P-SV com atenuação em múltiplas camadas geológicas e os sismogramas do último caso. Os resultados obtidos incluem imagens das simulações, sismogramas teóricos simulando o deslo camento do solo na região do epicentro e à 200km no sentido leste e oeste do epicentro, e dados que corroboram que os terremotos que acontecem no Acre, influênciam na geomorfologia da região.
Descrição
Palavras-chave
Terremotos, Sismos Profundos, Método de Diferenças Finitas, Simulações Numéricas, Sismogramas, Ondas sísmicas, Modelagem matemática, Equações diferenciais parciais, Placas tectônicas