127 Izrač un lokalnih magnitud potresov iz podatkov Državne mreže potresnih opazovalnic Jurij Bajc * , Žiga Zaplotnik ** , Mladen Živč ić *** , Martina Č arman *** Povzetek V prispevku predlagamo izboljšavo postopka določ anja lokalne magnitude potresov na ozemlju Slovenije in bližnje okolice. Osredotoč imo se predvsem na vpliv podatkov posamezne opazovalnice in primerjamo dve različ ici rač unanja lokalne magnitude iz vertikalnih komponent zapisov hitrosti. V osnovni različ ici, ki jo uporabljamo pri rutinskem izrač unu magnitud v Uradu za seizmologijo in geologijo Agencije RS za okolje, se za podatke vseh opazovalnic uporablja enotna magnitudna enač ba, potresu pa se pripiše vrednost magnitude, ki je enaka povpreč ju magnitud, ki jih izrač unamo iz podatkov posamezne opazovalnice. V izboljšani različ ici, ki jo predstavljamo v prispevku, enotni magnitudni enač bi dodamo aditivno konstanto, ki je različ na za vsako opazovalnico in odseva lokalne znač ilnosti opazovalnice. Znač ilne popravke za posamezno opazovalnico določ imo tako, da za izbrani nabor podatkov minimiziramo vsoto kvadratov razlik med magnitudo, izrač unano iz podatkov ene opazovalnice, in povpreč no magnitudo potresa. Rezultati raziskave kažejo, da z vpeljavo znač ilnih popravkov za vsako opazovalnico znatno zmanjšamo nedoloč enost vrednosti lokalne magnitude, ki jo pripišemo posameznemu potresu. Uvod V prispevku razišč emo določ anje lokalne magnitude iz vertikalnih komponent zapisov hitrosti (M LV ), ki jo za potrese na območ ju Slovenije in bližnje okolice določ ajo pri rutinskih analizah v Uradu za seizmologijo in geologijo (USG) Agencije RS za okolje (ARSO) in opredeljuje velikost potresov v uradnih katalogih ARSO. Raziskav o ustreznosti enač be za rač unanje lokalne magnitude za Slovenijo v literaturi ni zaslediti, nekaj podobnih raziskav je bilo narejenih za sosednjo Italijo (Bindi et al., 2005; Bragato in Tento, 2005). V USG se uporablja za rutinski izrač un lokalne magnitude M LV iz podatkov katerekoli opazovalnice isto empirič no določ eno magnitudno enač bo ( ) max log 1,52log 0,1 ,   = + D -     LV A M T (1) kjer pomeni A amplitudo nihanja tal, izraženo v nanometrih, T nihajni č as nihaja z amplitudo A v sekundah in D žarišč no (hipocentralno) oddaljenost opazovalnice od potresa v kotnih stopinjah. Ena kotna stopinja približno ustreza razdalji 111,2 km. Č eprav A in T v enač bi (1) pomenita amplitudo nihanja in nihajni č as tega nihanja, v USG s seizmogramov dejansko odč itavajo največ jo amplitudo hitrosti nihanja tal v navpič ni smeri, kar je sorazmerno največ jemu kvocientu A/T, saj magnitudna enač ba (1) temelji na največ ji vrednosti kvocienta A/T in ne na največ ji vrednosti amplitude odmikov A, kakor je prvo definicijo magnitude postavil Richter (1935). Vrednost koeficientov v magnitudni enač bi (1) je določ il pred približno tremi desetletji takratni direktor Seizmološkega zavoda prof. Ribarič , žal pa zapisi o tej raziskavi niso objavljeni, tako da ni znana niti natanč na * UL, Pedagoška fakulteta, Kardeljeva plošč ad 16, Ljubljana ** UL, Fakulteta za matematiko in fiziko, Jadranska 19, Ljubljana *** Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo, Dunajska 47, Ljubljana 128 metodologija določ anja koeficientov v magnitudni relaciji niti ni povsem znano, kateri podatki so bili uporabljeni pri njihovem določ anju. Funkcijska odvisnost magnitude od amplitude, nihajnega č asa in oddaljenosti, ki je zapisana v enač bi (1), še vedno izhaja iz prvotne Richterjeve (1935, 1958) definicije magnitude, a prirejene za sodobne seizmometre, ki ne merijo odmikov nihanja tal, temveč merijo hitrost nihanja tal, vrednosti koeficienta pred logaritmom oddaljenosti (=1,52) in aditivne konstantne (= – 0,1) pa sta določ eni empirič no in sta odvisni od povpreč ne strukture tal pod Slovenijo. Potresu pripišemo magnitudo M LV , ki je enaka povpreč ni vrednosti magnitud, ki jih iz razpoložljivih podatkov izrač unamo za posamezno opazovalnico. Tako zmanjšamo vpliv posamezne magnitude, ki je določ ena iz zapisov na izbrani opazovalnici. Individualne vrednosti magnitud lahko namreč znatno odstopajo od povpreč ne vrednosti, ki je dodeljena posameznemu potresu, za kar sta vsaj dva oč itna vzroka. Po eni strani se potresno valovanje od žarišč a potresa ne širi enakomerno na vse strani, ampak je znač ilno prostorsko porazdeljeno, kar opisuje sevalna funkcija, ki je odvisna od žarišč nega mehanizma potresa. Po drugi strani je amplituda, odč itana na opazovalnici, odvisna od lokalne zgradbe tal pod opazovalnico, vč asih pa tudi od kake druge lastnosti izgradnje opazovalnice. Oboje vodi do tega, da je vrednost magnitude, ki je dodeljena posameznemu potresu, lahko precej odvisna od tega, na katerih opazovalnicah je bila določ ena, posebej, č e je amplituda odč itana na majhnem številu opazovalnic. Na spreminjanje sevalne funkcije od potresa do potresa ne moremo vplivati, medtem ko se lastnosti lokalne strukture in same zgradbe opazovalnice odsevajo v sistematič nih odstopanjih, ki jih lahko pripišemo posamezni opazovalnici kot znač ilni popravek na opazovalnici. Slika 1 – Državna mreža potresnih opazovalnic (rdeč i kvadratki) in potresna opazovalnica TRI pri Trstu (č rni kvadratek). Imenujmo magnitudo M LV, izrač unano iz podatkov posamezne opazovalnice, individualna magnituda M ind , in povpreč no vrednost individualnih magnitud za en potres povpreč na magnituda potresa M. Primerjava vrednosti M ind in M je med seizmologi v USG že dlje č asa vzbujala obč utek, da so magnitude M ind iz podatkov nekaterih opazovalnic sistematič no več je oziroma manjše od povpreč nih magnitud M. Ker je po drugi strani že Richter (1935) vpeljal za vsako opazovalnico svojo aditivno konstanto C j (enač ba 2), smo se lotili izrač una individualne magnitude z enač bo v splošni obliki 129 max [nm] [km] log log [s] 111, 2 km     = + +         j ind j A r M a C T , (2) kjer je j ind M individualna lokalna magnituda, izrač unana na j-ti opazovalnici, a in C j pa konstanti – parametra, ki ju je potrebno še določ iti. Nač eloma bi lahko imela vsaka opazovalnica svojo vrednost tako C j kot a. Ker a opisuje dušenje oziroma pojemanje amplitude valovanja z oddaljenostjo od žarišč a in se potresni valovi za potrese po Sloveniji širijo od vseh morebitnih žarišč potresov do vseh opazovalnic Državne mreže potresnih opazovalnic (slika 1) v povpreč ju po istih tleh, je smiselno iskati rešitev z enako vrednostjo a za vse opazovalnice. Tako določ ena vrednost a opisuje pojemanje amplitude valovanja z razdaljo za povpreč no strukturo zemeljske skorje na območ ju Slovenije. Č e bi za vse opazovalnice izbrali enako vrednost C j , bi pravzaprav le ponovno določ ili vrednosti obeh koeficientov v enač bi (1). Bistvena razlika med osnovno in izboljšano različ ico rač unanja lokalne magnitude je v tem, da privzamemo v novi različ ici za vsako opazovalnico drugo vrednost C j . Na ta nač in lahko kompenziramo sistematič ne individualne razlike med odč itanimi amplitudami na posameznih opazovalnicah. Sistematič ne razlike so, kot reč eno, obič ajno posledica lokalnih lastnosti opazovalnice, ki vplivajo na velikost odč itane amplitude nihanja tal, in s tem poveč ujejo negotovost vrednosti magnitude, ki jo pripišemo izbranemu potresu. Glavni cilj raziskave je poiskati koeficient a in znač ilne popravke C j za posamezno opazovalnico tako, da bodo vrednosti vsake posamezne individualne magnitude M ind za izbrani potres č im bliže povpreč ni magnitudi tega potresa M. V nadaljevanju v poglavju Metodologija in podatki podrobno opišemo, kako smo določ ili iskane parametre v magnitudni enač bi (2) in katere podatke smo uporabili pri izrač unu. Nato v poglavju Rezultati primerjamo vrednosti in negotovosti lokalnih magnitud, izrač unanih z izboljšano in osnovno različ ico magnitudne enač be ter v Zaključ kih povzamemo glavne ugotovitve raziskave. Metodologija in podatki Lokalna magnituda potresa M LV se v USG rutinsko določ a kot povpreč na magnituda M vseh izrač unanih individualnih magnitud M ind iz dosegljivih podatkov za posamezen potres. Vsaka individualna magnituda se izrač una z enač bo (1), kar pomeni, da moramo imeti za izbrano opazovalnico podatke o oddaljenosti od žarišč a in o amplitudi hitrosti nihanja tal. To je direktno rač unanje magnitud iz znanih podatkov z uporabo znane enač be (1). V prič ujoč i raziskavi želimo poiskali parametre a in C j v magnitudni enač bi (2) za rač unanje individualne magnitude iz podatkov posamezne opazovalnice. To je inverzni problem, ki nima enolič ne rešitve, zato ga moramo najprej dobro definirati. Vhodni podatki za nalogo so še vedno podatki o največ ji amplitudi hitrosti nihanja tal oziroma največ jem razmerju A/T in oddaljenosti opazovalnic r od žarišč a posameznega potresa, vendar sedaj ne išč emo le povpreč ne magnitude M za en potres, ampak išč emo tako parametre a in C j , kot tudi povpreč ne vrednosti magnitud M za več potresov hkrati. Pri tem parametre a in C j določ amo s standardnim pristopom najmanjše vsote kvadratov razlik. To pomeni, da išč emo vrednosti parametrov a in C j , ki minimizirajo funkcijo f, definirano kot ( ) 2 , = - ∑∑ ij i i j f M M (3) kjer je M ij individualna magnituda i-tega potresa, izrač unana iz podatkov j-te opazovalnice, in M i povpreč na magnituda i-tega potresa 130 1 . i ij j i M M n = ∑ (4) Tu j teč e po vseh opazovalnicah, za katere imamo izrač unane individualne magnitude M ij in je število izrač unanih individualnih magnitud enako n i . Neznanke v enač bi (3) so koeficient a in popravki C j ter povpreč ne magnitude M i vseh potresov, katerih podatke smo uporabili. Slika 2 – Potresi v obdobju od leta 1997 do 2010, za katere poznamo lokacijo žarišč a. S č rno s označ eni potresi, katerih podatkov v inverziji ne uporabimo, z rdeč o pa tisti potresi, katerih podatki so uporabljeni v inverziji. V raziskavo smo vključ ili več kot 78000 avtomatsko odč itanih podatkov za potrese v obdobju od vključ no leta 1997 do vključ no leta 2010. Podatki so izvirali z 29 potresnih opazovalnic Državne mreže in opazovalnice TRI v Trstu (slika 1). Podatke slednje smo vključ ili iz zgodovinskih razlogov, saj je bila enač ba (1) izpeljana na osnovi primerjave izrač unanih magnitud na opazovalnici TRI v trstu in LJU v Ljubljani. Pri inverznih problemih se rezultati obič ajno opazno spreminjajo, č e izbiramo različ ne nabore vhodnih podatkov. Zato smo izmed vseh avtomatsko odč itanih podatkov o največ ji vrednosti A/T po določ enih kriterijih izbrali podmnožico 23546 ustrezno zanesljivih podatkov za 3152 potresov, ki smo jih uporabili v inverziji za iskane parametre (slika 2). Izbor vhodnih podatkov smo naredili v nekaj korakih. Najprej smo primerjali nekaj deset naključ no izbranih avtomatsko odč itanih podatkov z dostopnimi roč no odč itanimi podatki, da smo preverili nač elno pravilnost delovanja algoritma za avtomatsko odč itavanje največ jih vrednosti A/T. Ujemanje je bilo zadovoljivo, seveda pa nobeno avtomatsko odč itavanje ne more delovati 100 % zanesljivo, zato smo z dodatnimi kriteriji izloč ili podatke, ki so bili videti nezanesljivi. Izbirni kriteriji so se nanašali na hitrost širjenja valovanja, kjer prič akujemo največ je amplitude hitrosti nihanja tal, na prič akovane nihajne č ase, smiselno najmanjšo oddaljenost med potresom in opazovalnico, najmanjše sprejemljivo razmerje med signalom in šumom, najmanjše število podatkov za posamezen potres in podobno. Mejne kriterije smo po nekaj testiranjih (tabela 1) izbrali glede na presojo ravnotežja med 131 tem, da uporabimo kar se da kvalitetne in zanesljive podatke, in med tem, da imamo č im več podatkov in s tem zagotovimo statistič no več jo veljavnost z inverzijo izrač unanih parametrov. V konč ni nabor podatkov smo zajeli potrese, ki so bili od opazovalnic oddaljeni od 20 km (izbrana spodnja meja) do okoli 270 km in so imeli magnitude v razponu od okoli 0,2 do 5,1. Tabela 1 – Rezultati testnih naborov podatkov za izrač un parametrov magnitudne enač be M LV . V prvem stolpcu je č asovno obdobje, za katerega je narejena inverzija, v drugem število uporabljenih podatkov, v tretjem število potresov, katerih podatke smo uporabili, v č etrtem vrednost konstante a. V osenč eni vrstici je konč na rešitev in opis pripadajoč ih podatkov. Č asovno obdobje Število podatkov Število potresov a 1997-2004 4229 757 1,830 2005-2007 7013 869 1,796 2008-2010 12304 1526 1,819 1997-2010 23546 3152 1,827 1998 287 86 1,754 2003 1092 186 1,792 2004 1869 240 1,816 2005 1908 250 1,794 2008 2469 316 1,870 2010 6718 823 1,783 Reševanje inverznega problema za veliko neznanih parametrov (31 parametrov a in C j v magnitudni enač bi in 3152 magnitud M LV potresov) je č asovno zahtevno in pogosto numerič no nestabilno, zato smo problem poenostavili s trikom, ki nam je dal enak rezultat (preverjeno na manjšem naboru podatkov), a je vključ eval kot neznanke le prvih 31 parametrov iz magnitudne enač be. Neznane vrednosti a in C j smo iskali iterativno, medtem ko smo se neznanih vrednosti magnitud potresov izognili tako, da smo v k-tem koraku iteracije pripisali potresom magnitude, ki smo jih izrač unali po magnitudnih enač bah (2) in (4), a smo pri tem uporabili vrednosti parametrov a in C j iz ( ) 1 - k -tega koraka iteracije. Iz enač be (3) je oč itno, da sprememba vseh parametrov C j za enako aditivno konstanto D C ne spremeni vrednosti funkcije f, saj se za D C spremenijo tako M ij kot M i in ostanejo razlike M ij – M i nespremenjene. Torej so koeficienti C j določ ljivi le do aditivne konstante natanč no in je potrebno za enolič nost rešitve in numerič no stabilnost uporabiti dodatni pogoj, na primer pogoj, da je povpreč na vrednost popravkov vseh opazovalnic enaka 0, kar pomeni, da so popravki C j razporejeni okoli vrednosti 0. Enač bo (2) zato preoblikujemo v max [nm] [km] log log , [s] 111,2 km j ind j A r M a C C T     = + + D +         (5) kjer vrednost aditivne konstante D C med reševanjem inverznega problema postavimo na 0, na koncu pa jo določ imo tako, da so povpreč ne magnitude potresov po osnovni in izboljšani različ ici določ anja M LV č im bolj enake. Ker iz uporabljenih podatkov ne moremo absolutno določ iti D C, izboljšano različ ico rač unanja pač sidramo na rezultate osnovne različ ice z eno magnitudno enač bo (1). Iz nihanj vrednosti parametra ocenimo tako vrednost parametra kot njegovo nedolo sprejmemo za a vrednost kar pomeni, da smo vrednost a za izbrana č asovna obdobja prav tako le konč ne rezultate, ki so izrač unani iz podatkov za celotno obdobje od leta 1997 do 2010. Rezultati so za lažjo predstavo Tabela 2 – Izrač unani popravk do leta 2010. Vsi popravki so izra nihanja tal. V prvem stolpcu opazovalnice (C), v tretjem število upo povpreč na velikost odstopanja za isti potres (s M ). S krepkim tiskom sta zapisani vrednosti parametrov za opazovalnici LJU in TRI, ki sta pomembni iz zgodovinskih razlogov. Individualne magnitude M praviloma razlikujejo od povpreč kako negotova je vrednost magnitude, ki jo od povpreč na velikost razlike med individualno magnitudo in magnitudo potresa, ki jo poimenujemo negotovost individualne magnitude Slika 3 – Popravki na opazovalnicah. Ozna individualne magnitude Mind od magnitude M, ki jo pripišemo potresu (tabela 2). opaz. C N s M LJU 0,00 625 0,18 BISS -0,52 781 0,25 CESS -0,05 373 0,14 CEY 0,12 1453 0,18 DOBS 0,00 929 0,13 BOJS 0,11 928 0,16 CADS -0,01 590 0,21 CRES 0,16 936 0,15 CRNS 0,07 543 0,17 GBAS 0,19 944 0,13 132 Rezultati Iz nihanj vrednosti parametra a za podatke iz različ nih č asovnih obdobij (tabela 1) ocenimo tako vrednost parametra kot njegovo nedoloč enost. S približno 95 1,83 0,03 1,83 (1 0,02) a = – = – , a določ ili na okoli 2 % natanč no. Vrednosti parametrov prav tako le malo spreminjajo, zato v tabeli 2 podajamo č unani iz podatkov za celotno obdobje od leta 1997 do 2010. za lažjo predstavo grafič no prikazani tudi na sliki 3. opravki na opazovalnicah za celotno obdobje od leta 1997 . Vsi popravki so izrač unani za vertikalno komponento hitrosti prvem stolpcu je ime opazovalnice, v drugem popravek , v tretjem število uporabljenih podatkov (N) in v na velikost odstopanja individualne magnitude od povpreč ne magnitud S krepkim tiskom sta zapisani vrednosti parametrov za opazovalnici LJU in TRI, ki sta pomembni iz zgodovinskih razlogov. M ind , ki so izrač unane iz podatkov ene opazova praviloma razlikujejo od povpreč ne magnitude M LV = M, ki jo pripišemo potresu. Merilo, kako negotova je vrednost magnitude, ki jo odč itamo samo na eni opazovalnici, je razlike med individualno magnitudo in magnitudo potresa, ki jo negotovost individualne magnitude in jo označ imo s s M (tabela Popravki na opazovalnicah. Označ en je tudi interval povpreč nega odstopanja magnitude Mind od magnitude M, ki jo pripišemo potresu (tabela 2). opaz. C N s M opaz. C TRI -0,26 767 0,18 MOZS 0,17 GBRS -0,16 363 0,20 PDKS 0,14 GCIS 0,11 624 0,16 PERS -0,09 GOLS 0,11 1322 0,17 ROBS 0,13 GORS 0,06 958 0,20 SKDS -0,15 GROS -0,24 728 0,26 VISS 0,14 JAVS 0,03 763 0,19 VNDS 0,15 KNDS 0,07 427 0,24 VOJS 0,21 KOGS -0,18 280 0,27 ZALS -0,38 LEGS 0,15 1453 0,15 ZAVS -0,10 ih obdobij (tabela 1) enost. S približno 95 % verjetnostjo (6) rednosti parametrov C j se 2 podajamo samo unani iz podatkov za celotno obdobje od leta 1997 do 2010. za celotno obdobje od leta 1997 unani za vertikalno komponento hitrosti ime opazovalnice, v drugem popravek in v č etrtem č ne magnitude S krepkim tiskom sta zapisani vrednosti parametrov za opazovalnici LJU in TRI, ki sta pomembni iz zgodovinskih razlogov. unane iz podatkov ene opazovalnice, se , ki jo pripišemo potresu. Merilo, itamo samo na eni opazovalnici, je razlike med individualno magnitudo in magnitudo potresa, ki jo (tabela 2 in slika 3). č nega odstopanja magnitude Mind od magnitude M, ki jo pripišemo potresu (tabela 2). N s M 17 617 0,17 14 1549 0,16 09 552 0,18 13 231 0,22 15 1069 0,21 14 1320 0,14 15 594 0,15 21 865 0,16 38 483 0,20 10 479 0,18 Iz slike 3 in tabele 2 razberemo, da je povpreč ju okoli 0,18, samo na treh opazovalnicah (BISS, GROS in KOGS) pa dosega ali malo presega 0,25. V grobem lahko sklepamo, da so ob vpeljavi popravkov na posamezni opazovalnici vrednosti magnitud, od nedoloč ene na okoli D M = za povpreč no vrednost negotovosti individualne magnitude vrednosti okoli pomeni, da vpeljava popravkov števila podatkov zmanjša za okoli 30 Slika 4 – Levo: Ujemanje magnitud, dolo vse potrese, katerih podatki so bili uporabljeni v inverziji. Dodana je najbolje prileg se premica (rdeč a č rta). Desno: Povpre povpreč ne vrednosti za posamezen potres, katerega podatki so bili uporabljeni v inverziji. Dodana je najbolje prilegajoč da se bolje vidi razlika med odstopanji po izboljšani (5) in osnovni magnitudni ena Da preverimo, kaj vpeljava popravkov na opazovalnicah z uporabo ene same enač be (1) za vse opazovalnice, med seboj primerja M LV (slika 4, levo), določ ene z obema razli tudi odstopanja individualn (1), od vrednosti M LV (slika 4, desno) za izbrani potres, v drugem pa odstopanja individualnih magnitud od ustrezne vrednosti M LV za vsako od opazovalnic, za katero imamo podatke za izbrani magnitud potresov da dobro korelirano linearno zvezo, napake enak ena in tudi korelacijski koeficient R skoraj ena, R = 0,9 magnitudami, izrač unanimi z izboljšano in osnovno razli LV LV LV (izboljšana) 1,0022 (osnovna) 0,091 (osnovn M M M kar pomeni, da so magnitude potresov, izra konstante (D C = 0,0), v povpre enač be (1). Z ustrezno izbiro vrednosti aditivne konstante enač bi v povpreč ju enake vrednosti magnitud, ob tem pa je nedolo individualne magnitude kot tudi povpre magnitudne enač be j ind j M C = + + + za okoli 30 % manjša od nedolo 133 Iz slike 3 in tabele 2 razberemo, da je s M ob uporabi popravkov na opazovalnicah v ju okoli 0,18, samo na treh opazovalnicah (BISS, GROS in KOGS) pa dosega ali malo presega 0,25. V grobem lahko sklepamo, da so ob vpeljavi popravkov na posamezni opazovalnici vrednosti magnitud, odč itanih samo iz podatkov ene opazovalnice, 0,18. Podobni izrač uni z eno samo magnitudno ena no vrednost negotovosti individualne magnitude vrednosti okoli pomeni, da vpeljava popravkov C j negotovost vrednosti M LV posebej v primeru majhnega števila podatkov zmanjša za okoli 30 %. Levo: Ujemanje magnitud, določ enih po izboljšani (5) in osnovni ena vse potrese, katerih podatki so bili uporabljeni v inverziji. Dodana je najbolje prileg č č rta). Desno: Povpreč no odstopanje individualnih magnitud od ne vrednosti za posamezen potres, katerega podatki so bili uporabljeni v inverziji. Dodana je najbolje prilegajoč a se premica (rdeč a č rta) in premica y = x da se bolje vidi razlika med odstopanji po izboljšani (5) in osnovni magnitudni ena Da preverimo, kaj vpeljava popravkov na opazovalnicah (enač ba 5) prines č be (1) za vse opazovalnice, med seboj primerja č ene z obema različ icama magnitudne enač be tudi odstopanja individualnih magnitud, ki jih dobimo z magnitudnim (slika 4, desno). V prvem primeru vsakič primerjamo vrednosti za izbrani potres, v drugem pa odstopanja individualnih magnitud od ustrezne vrednosti za vsako od opazovalnic, za katero imamo podatke za izbrani magnitud potresov da dobro korelirano linearno zvezo, ki ima smerni koeficient v okviru in tudi korelacijski koeficient R skoraj ena, R = 0,98. Vezna ena č unanimi z izboljšano in osnovno različ ico magnitudne ena LV LV LV (izboljšana) 1,0022 (osnovna) 0,091 (osnovn M M M = - @ - ar pomeni, da so magnitude potresov, izrač unane po enač bi (5) brez vpeljave aditivne v povpreč ju le za približno 0,09 magnitude manjše od rezultatov Z ustrezno izbiro vrednosti aditivne konstante D C = 0,09 v enač ju enake vrednosti magnitud, ob tem pa je nedoloč enost tako posamezne individualne magnitude kot tudi povpreč ne magnitude potresov ob uporabi kon [nm] [km] log 1,83 log 0,09 [s] 111,2 km ind j A r M C T     = + + +         % manjša od nedoloč enosti magnitud, izrač unanih z enač bo (1). ob uporabi popravkov na opazovalnicah v ju okoli 0,18, samo na treh opazovalnicah (BISS, GROS in KOGS) pa dosega ali malo presega 0,25. V grobem lahko sklepamo, da so ob vpeljavi popravkov na posamezni o iz podatkov ene opazovalnice, uni z eno samo magnitudno enač bo (1) dajo no vrednost negotovosti individualne magnitude vrednosti okoli D M = 0,25, kar posebej v primeru majhnega enih po izboljšani (5) in osnovni enač bi (1) za vse potrese, katerih podatki so bili uporabljeni v inverziji. Dodana je najbolje prilegajoč a no odstopanje individualnih magnitud od ne vrednosti za posamezen potres, katerega podatki so bili uporabljeni v inverziji. (č rna č rtkana č rta), da se bolje vidi razlika med odstopanji po izboljšani (5) in osnovni magnitudni enač bi (1). prinese v primerjavi be (1) za vse opazovalnice, med seboj primerjamo tako vrednosti za vsak potres, kot , ki jih dobimo z magnitudnima enač bama (5) in č primerjamo vrednosti M LV za izbrani potres, v drugem pa odstopanja individualnih magnitud od ustrezne vrednosti potres. Primerjava ki ima smerni koeficient v okviru . Vezna enač ba med magnitudne enač be je (izboljšana) 1,0022 (osnovna) 0,091 (osnovna) 0,09 = - @ - , (7) brez vpeljave aditivne le za približno 0,09 magnitude manjše od rezultatov 0,09 v enač bi (5) dasta obe č enost tako posamezne ne magnitude potresov ob uporabi konč ne oblike ind j M C = + + + (8) č bo (1). 134 Zaključ ek V raziskavi osnovno magnitudno enač bo (1) razširimo z vpeljavo aditivnih popravkov na posamezni opazovalnici (enač bi 5 in 8), da bi tako kompenzirali morebitno potencialno sistematič no preveliko ali premajhno individualno izrač unano magnitudo na posamezni opazovalnici. Z inverzijo več kot 23000 podatkov iz obdobja od leta 1997 do leta 2010 smo določ ili parametre v modelski magnitudni enač bi (5) oziroma (2) in tako zapisali izboljšano magnitudno enač bo (8). Vrednosti znač ilnih popravkov C j , ki nastopajo v enač bi (8), so zbrani v tabeli 2. Glavna rezultata raziskave lahko strnemo v naslednje: • Nova, izboljšana magnitudna enač ba (9), da za potrese približno enake vrednosti M LV , kot jih je dajala osnovna enač ba (1) določ ena pred več kot tridesetimi leti. To se zgodi za potrese na ozemlju Slovenije kljub temu, da je vrednost koeficienta a, ki opisuje dušenje in geometrijsko razširjanje potresnih valov, v enač bi (8) precej več ja (a = 1,83) od vrednosti (a = 1,52) v enač bi (1). Oč itno se v danem intervalu oddaljenosti med žarišč i in opazovalnicami razlika v dušenju kompenzira z vpeljavo popravkov, znač ilnih za posamezno opazovalnico. • Bistvena prednost vpeljave znač ilnih popravkov za opazovalnice je več ja zanesljivost individualne magnitude in posledič no za okoli 30 % manjši nedoloč enosti izrač unane lokalne magnitude M LV . Raziskavo bi bilo smiselno nadaljevati v smeri povezovanja oziroma iskanja povezave med lokalno magnitudo M LV , ki jo v USG na ARSO sedaj rutinsko uporabljamo kot mero za velikost potresa, in navorno magnitudo, ki je fizikalno najbolje definirana mera za velikost potresa, ali Richterjevo oziroma Wood-Andersonovo magnitudo, ki je zgodovinsko gledano osnova vsem sodobnim magnitudam in na podlagi katere je prof. Ribarič izpeljal enač bo (1) s primerjavo zapisov istih potresov v Trstu in v Ljubljani. Literatura Bindi D., Spallarossa D., Eva C., Cattaneo M. (2005). Local and duration magnitudes in northwestern Italy, and seismic moment versus magnitude relationships, Bull. Seism. Soc. Am. 95, 592-604. Bragato P.L., Tento A. (2005). Local magnitude in northeastern Italy, Bull. Seism. Soc. Am. 95, 579-591. Richter C.F. (1935). An instrumental earthquake magnitude scale, Bull. Seism. Soc. Am. 25, 1-31. Richter C.F. (1958), Elementary Seismology, W.H. Freeman and Co., San Francisco, California, 578 p.