Wahrscheinlichkeitsbeziehungen zwischen Bodenbewegungsparametern und modifizierter Mercalli-Intensität in Kalifornien

Wir nutzen eine Datenbank von etwa 200.000 Beobachtungen der modifizierten Mercalli-Intensität (MMI) von Erdbeben in Kalifornien, die aus den USGS-Berichten “Did You Feel It?” (DYFI) gesammelt wurden, zusammen mit einer vergleichbaren Anzahl von Spitzenamplituden der Bodenbewegung aus kalifornischen seismischen Netzwerken, um wahrscheinliche Beziehungen zwischen MMI und Spitzenbodenbewegungsgeschwindigkeit (PGV), Spitzenbodenbeschleunigung (PGA) sowie 0,3-s, 1-s und 3-s 5% gedämpfter pseudospektraler Beschleunigung (PSA) zu entwickeln. Nachdem wir jede Bodenbewegungsbeobachtung mit einem MMI verbunden haben, das aus allen DYFI-Antworten innerhalb von 2 km der Beobachtung berechnet wurde, haben wir eine gemeinsame Wahrscheinlichkeitsverteilung zwischen MMI und Bodenbewegung abgeleitet. Anschließend haben wir umkehrbare Beziehungen zwischen MMI und jedem Bodenbewegungsparameter abgeleitet, indem wir eine Totale-least-squares-Regression verwendet haben, um eine bilineare Funktion an das Median der gestapelten Wahrscheinlichkeitsverteilungen anzupassen. Unter den Beziehungen hat die Anpassung an die Spitzenbodenbewegungsgeschwindigkeit die kleinsten Fehler, obwohl lineare Kombinationen von PGA und PGV nominell bessere Ergebnisse liefern. Wir stellen auch fest, dass Betrag- und Distanzterme die Gesamtresiduen verringern und auf informationstheoretischer Basis gerechtfertigt sind. Für Intensitäten MMI≥5 stimmen unsere Ergebnisse eng mit den Beziehungen von Wald, Quitoriano, Heaton und Kanamori (1999) überein; für niedrigere Intensitäten liegen unsere Ergebnisse zwischen Wald, Quitoriano, Heaton und Kanamori (1999) und denen von Atkinson und Kaka (2007). Die Erdbeben in der Studie reichten in ihrer Magnitude von 3,0 bis 7,3, und die Distanzen reichten von weniger als einem Kilometer bis etwa 400 km von der Quelle. Online Material: Abbildungen, die die Beziehung zwischen 0,3 s, 1,0 s und 3,0 s pseudospektraler Beschleunigung und MMI zeigen.