Modelagem e simulação da propagação de ondas sísmicas P-SV de terremotos em território brasileiro: aplicação aos terremotos profundos no Acre

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dc.contributor.advisorNatti, Paulo Laerte
dc.contributor.authorMoreira, Pedro Huan
dc.contributor.bancaCuminato, José Alberto
dc.contributor.bancaSantos, Waldemir Lima dos
dc.coverage.extent68 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-25T14:45:16Z
dc.date.available2024-10-25T14:45:16Z
dc.date.issued2024-08-26
dc.description.abstractTerremotos 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.
dc.description.abstractother1Earthquakes are short-lived vibratory phenomena that generate longitudinal and transverse wa ves. P waves are longitudinal waves that vibrate in the direction of seismic wave propagation and are the first to be observed. SV transverse waves vibrate perpendicular to the propagation direction and present a delay in relation to longitudinal waves. In the literature there are few works on seismic modeling in Brazil. Brazil is in the central-eastern part of the South American plate, causing the country to experience mainly seismic activities of low intensity, low magni tude and at shallow depths (10 km). However, in the northern region of the country, close to the border with Peru, due to its proximity to the Andes mountain range, the region is seismically active, with earthquakes occurring at depths greater than 600 km. Understanding the nature of these phenomena and how seismic waves propagate, it enable seismic risck managament, avoiding structural damage and economic and social losses. In this context, we mathematically model the propagation of attenuated P-SV seismic waves, through the Earth’s layers, through a two-dimensional system of partial differential equations (PDEs). In this work, the model was applied to simulate earthquakes that occur in Brazilian territory at depths of the order of 600 km. The defined domain is vertical two-dimensional and considered rectangular. The source is modeled by a gaussian pulse function. The boundary conditions used are Neumann. The PDE system is discretized by the second order finite difference method (FDM). The results obtained include simulations of the propagation of perfect seismic waves, propagation of P-SV seismic waves, propagation of P-SV seismic waves with attenuation, propagation of seismic waves with attenuation in multiple geological layers and the seismograms of the last case. The results obtai ned include images from the simulations, theoretical seismograms simulating the displacement of the ground in the epicenter region and 200km east and west of the epicenter, and data that corroborate that earthquakes that occur in Acre influence the geomorphology of the region.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18248
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Matemática
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Matemática Aplicada e Computacional
dc.subjectTerremotos
dc.subjectSismos Profundos
dc.subjectMétodo de Diferenças Finitas
dc.subjectSimulações Numéricas
dc.subjectSismogramas
dc.subjectOndas sísmicas
dc.subjectModelagem matemática
dc.subjectEquações diferenciais parciais
dc.subjectPlacas tectônicas
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Matemática
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Matemática
dc.subject.keywordsEarthquakes
dc.subject.keywordsDeep Earthquakes
dc.subject.keywordsFinite Difference Method
dc.subject.keywordsNumerical Simulations
dc.subject.keywordsSeismograms
dc.subject.keywordsSeismic waves
dc.subject.keywordsMathematical modeling
dc.subject.keywordsPartial differential equations
dc.subject.keywordsPlate tectonics
dc.titleModelagem e simulação da propagação de ondas sísmicas P-SV de terremotos em território brasileiro: aplicação aos terremotos profundos no Acre
dc.title.alternativeModeling and simulation of P-SV seismic wave propagation from earthquakes in brazilian territory: application to deep earthquakes in Acre
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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