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Método Estadístico para el Monitoreo de la Capa Crítica F2

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Método Estadístico para el Monitoreo de la Capa Crítica F2

Mensaje por AnaPaula el Miér Dic 01, 2010 6:42 pm

Método Estadístico para el Monitoreo de la Capa Crítica F2

Introducción
Desde mediados del siglo XX, la relación ionosférica-sísmica ha sido ampliamente documentada y estudiada por la astrofísica y la geología, con el propósito de poder obtener un conocimiento acabado de la dinámica de este fenómeno, y con éllo, poder generar herramientas predictivas de comportamiento que posibiliten, entre otras cosas, el pronóstico sísmico con precisión y confiabilidad. Las primeras observaciones realizadas en Alaska por Davies and Baker (1964), permitieron descubrir que las frecuencias de absorción de la ionósfera variaban de manera importante antes, durante, y después de algunos sismos. Si bien el porqué de esta fenomenología aún no es totalmente definido, las conclusiones preliminares indicarían que dichas alteraciones provienen de dos fuentes clásicas: (a) perturbaciones producidas por tormentas solares y (b), perturbaciones producidas por el transporte energético de las fallas geológicas. Con el uso de ionosondas y equipamiento espacial, se ha logrado verificar que, en la gran mayoría de los casos, las alteraciones ionosféricas estarían asociadas a la actividad solar, por lo que el estudio de las condiciones climáticas espaciales resultó ser crucial para definir el comportamiento de la ionosfera y con éllo, el comportamiento de la actividad sísmica.
Las observaciones de Hayakawa (1994) indicaron que existían importantes variaciones de la Capa Crítica F2 (foF2) previas a eventos sísmicos. Aunque este patrón no ha de ser constante, el estudio estadístico da un valor gravitante a esta relación. De ahí que muchos científicos han de seguir atentamente el comportamiento de la foF2, en busca de anomalías precursoras de sismos.
En el siguiente trabajo, se pretende exponer el desarrollo de una herramienta estadística de cálculo y monitoreo de la capa foF2 Local, para posteriormente aplicar empíricamente los resultados, contrastado con los registros sísmicos, en busca de la mencionada relación ionosférica-sísmica.
Método y Análisis
Es posible descubrir la relación ionosférica-sísmica mediante el uso de herramientas estadísticas?. Para resolver esta interrogante, se propone el análisis de los valores horarios de foF2, en busca de un valor de desviación de datos que evidencia anomalías referidas a un valor umbral nominal. Para este experimento, se considerará la data ofrecida por el Radio-Observatorio de Jicamarca, Perú (JRO) (11°57’05″S, 76°52’27.5″W). En el link http://www.izmiran.ru/services/iweather/foF2/, se pueden descargar los datos diarios y mensuales de foF2 de las ionosondas instaladas por el IZMIRAN (Instituto de Estudio del Magnetismo Terrestre, Ionosfera y Propagación de Ondas de Radio, perteneciente a la Academia Rusa de Ciencias). Para efectos de estudio, se analizará el comportamiento de la foF2 para el mes de Mayo de 2010 (http://www.izmiran.ru/services/iweather/dcp1/10/jm1005f.txt).
La información es trasladada a una planilla Excel u otro sistema de trabajo similar (para esta demostración se utilizará Excel). La información es ordenada y graficada como se muestra a continuación:

Ordenamiento gráfico de la información de foF2

Posteriormente, se genera un normalizado de los datos, generando un gráfico logarítmico, tal como muestra el gráfico a continuación:

Ordenamiento logarítmico de los valores de foF2

Por último, se aplica un factor discriminante de anomalía, que para este caso será el porcentaje de desviación de datos superior (%DI), obtenido del modelo:



Donde X es el valor muestral, y UB es el límite de desviación superior, obtenido a partir del modelo:


Donde x’ es la media aritmética (promedio) de los datos, y IQR es el rango inter-quartil. En el Excel, el IQR se obtiene de la substracción del quartil 3 menos el quartil 1. Esta se haya en las funciones estadísticas del programa, como se muestra a continuación:

Función QUARTIL en Excel

El valor se obtiene seleccionando el rango de datos en estudio e indicando que quartil se desea obtener. Finalmente, se grafica el %DI, obteniendo los datos como muestra la gráfica a continuación:

Análisis gráfico del porcentaje de desviación de datos de foF2

Los peaks resultantes expresan las anomalías del comportamiento de la foF2, especialmente, aquellos valores que escapan del comportamiento natural de la serie, principalmente, variaciones anómalas y valores límites.
Correlación y Comprobación de los Resultados
Finalmente, se procede a la correlación de las anomalías de foF2 con los registros sísmicos locales. De acuerdo a los estudios de Matsauka y Yamazaki (2001), las anomalías de la foF2 aparecen como precursoras de eventos sísmicos en periodos bien definidos: 192, 144, y 72 horas. Los resultados del contraste del análisis estadístico confeccionado y la sismicidad local de la JRO (radio aproximado de 400 kms) son los siguientes:

Correlación de señal y sismicidad, área Perú (Mayo 2010)

Como puede verse, existe una relación bastante importante entre la detección de la señales y los eventos sísmicos, gobernados por un lapso de tiempo aproximado de 8 días o 192 horas.
Conclusiones y Reflexiones Finales
Como se puede observar, existe una relación importante entre las anomalías de la capa crítica F2 y la sismicidad. Los resultados demostrarían la existencia de un periodo de tiempo aproximado de 192 horas entre la variación ionosférica y el evento sísmico en cuestión. Si esta hipótesis resulta confiable, sería posible extender los lapsos de predicción del modelo solar-sísmico en hasta 8 días, permitiendo un margen de registro y análisis más acabado sobre dicho comportamiento. El monitoreo constante y serio de la foF2, y la utilización de la herramienta propuesta en el siguiente trabajo permitirán no sólo la consolidación del cálculo estadístico demostrado, sino que el afinamiento del entendimiento de la mecánica atmosférica en general, que es la base requerida para para generar metodologías de predicción y pronóstico.
Astro 2010

Categorías:Uncategorized

Cataclismo en Chile 2011: Revisión de la Hipótesis

17 Noviembre 2010 Astro 313 comentarios


El día 16 de Noviembre de 2010, la televisión chilena mostraba una extraña entrevista al ingeniero de la Universidad de Chile Pedro Gaete. En su Interesante discurso, el científico y director del proyecto Sistemas Automáticos Inteligentes Comerciales S.A. hacía un urgente llamado a la autoridad para el fomento y la inversión de mecanismos para el monitoreo sísmico en Chile. Su preocupación por el tema radicaría en una lapidaria conclusión obtenida en base a observaciones y un modelo matemático desarrollado por su equipo, el staff NGP. Gaete era categórico:
<BLOCKQUOTE>
Un megacataclismo, de características globales, azotaría grandes extensiones del territorio chileno para el año 2011.</BLOCKQUOTE>
De acuerdo a los resultados, la zona conformada por la Isla de Chiloé (41°51′43″S 73°49′52″O) y alrededores sería una de las más perjudicadas, además de el área de Chile Central (23º 38`S, 70º 25`W), que, de acuerdo a las simulaciones, se sumergiría alrededor de 100 metros bajo el mar. La causa aparente sería el inminente aumento de la actividad solar, gobernada por un inusual ciclo medido cada 12000 años. De acuerdo al ingeniero, la alta cantidad de hierro en el territorio chileno actuaría como un inductor ante la actividad electromagnética y de rayos X producida por el sol, y que tal fenómeno estaría llegando a su nivel culminativo hacia fines del año 2011.
Asegurando que tal evento estaría ad portas, el equipo NGP mediante su website realiza un llamado al capital privado a aportar recursos a un megaproyecto que tendría como objetivo la construcción de un sistema geodésico (?) que permitiría la supervivencia de una muestra de la población ante la hecatombe. De acuerdo al grupo liderado por Gaete, la construcción urgente del sistema significaría la inversión de 600 millones de Euros, un valor que ellos consideran “a la altura” de la necesidad que la circunstancia lo amerita.

Descripción del Programa Desarrollado por NGP


Es posible que tal Escenario Ocurra?
La gran interrogante requiere ser analizada. La poca información científica proporcionada por NGP hace necesario un análisis paralelo, considerando, lo que al parecer, sería gran parte del método de análisis utilizado por el equipo; el modelo solar sísmico.
Predicción Solar Sísmica de Largo Plazo
Como se estimó en los estudios anteriores, la eficacia del modelo de predicción sísmica se haya limitado por un periodo máximo de confiabilidad de 72 horas. Una extrapolación y normalización permitiría generar valores aceptables con hasta 6~8 días de anticipación tal como describe el trabajo “Day-time variations of foF2 connected to strong earthquakes” (http://www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/9/53/2009/nhess-9-53-2009.pdf). Pero, qué hay con la predicción a largo plazo, tal como meses e incluso años?. De acuerdo a algunos autores, la predicción solar-sísmica a largo plazo sólo tendría una funcionalidad de carácter estadístico. El autor J.F. Simpson (1967), en su trabajo “Solar Activity as Triggering Mechanism for Earthquakes” propone el análisis del comportamiento sísmico basado en el seguimiento diario de los valores del flujo F10.7. El flujo F10.7 proporciona un valor bastante aproximado del comportamiento solar. Existe una correlación entre los valores de F10.7 y el número de manchas solares (SSN), como muestra el modelo:

F10.7 = 63.7 + 0.728*SSN + 0.00089*SSN²
La superposición del registro de SSN, F10.7 y la sismicidad en el periodo de estudio comprendido entre 1950 y 1963 realizado por J.F Simpson demuestra categóricamente que la actividad sísmica parece aumentar en los periodos de baja actividad del ciclo solar, tal como se puede observar en el gráfico:

Correlación del registro sísmico y solar (SSN/F10.7) periodo 1950-1963


Junto a esto, la obtención de los coeficientes de correlación (R) obtenidos por el autor son bastante interesantes:
<BLOCKQUOTE>
La variación de un 20% del valor de F10.7 y por ende, del número de manchas solares entre un día y otro implica un 26% de probabilidad de que ocurra un evento sísmico de importancia (>6.0). Junto a esto, los valores de SSN>150 en un lapso no mayor de 2~3 días implicarían la probabilidad de un evento sísmico importante de un 31%. </BLOCKQUOTE>
Las condiciones descritas anteriormente suelen ocurrir durante dos fases bastante definidas del un ciclo solar completo; el valle, y el peak respectivamente.
Basado en esta descripción, la hipótesis del ingeniero Pedro Gaete parece sufrir una cierta discordancia. De acuerdo al estudio “David Hathaway: Ultima Actualización del Ciclo Solar” (http://clubdeastronomia.wordpress.com/2010/06/01/david-hathaway-ultima-actualizacion-del-ciclo-solar/), el máximo solar del ciclo actual (#24) debería ocurrir hacia fines del año 2013. Si bien se espera que durante el año 2011 la actividad solar se vea incrementada paulatinamente, los periodos inter valle-peak son bastante estables respecto a lo que refiere a anomalías en los valores diarios de F10.7 o SSN. El hecho de que nos encontremos saliendo un valle solar histórico (2008-2010) implica, de manera inherente que la sismicidad se haya incrementado, tal como muestra la cuenta sísmica de los últimos 350 días:

Actividad sísmica global últimos 350 días


En la entrevista realizada a Gaete, el ingeniero explicó la relación entre las eyecciones de masa coronal (http://clubdeastronomia.wordpress.com/2010/04/09/metodos-para-la-medicion-de-parametros-temporales-de-las-cmes/), y el fenómeno de ionización del campo magnético terrestre en la región cercana a los polos. Acaso se refiere a las perturbaciones generadas por incrementos de chorros de plasma de alta velocidad desde agujeros coronales (Coronal Holes – High Speed Stream – CH-HSS)?. Si bien las CME’s si logran perturbar la magnetopausa en realidad son los chorros de alta velocidad los principales agentes de alteración geomagnética. Recordando las observaciones realizadas en los estudios anteriores (http://clubdeastronomia.wordpress.com/2010/05/04/impresiones-de-la-tormenta-solar-del-3-de-mayo) se verificó empíricamente la importancia de los efectos de los HSS de agujeros coronales. Solo Eyecciones Coronales muy específicas son catalogadas precursoras de actividad sísmica. Esto dependerá de su grado de geo-efectividad, intensidad y velocidad, tal como quedó demostrado en las observaciones de la megatormenta del día 5 de Agosto de 2010 (http://clubdeastronomia.wordpress.com/2010/08/04/bitacora-de-la-tormenta-solar-mas-importante-de-los-ultimos-5-anos/).
La Prevalencia del Campo Magnético Interno sobre el IMF
De acuerdo a las mediciones astrofísicas, el campo magnético que rodea la Tierra proviene de dos fuentes principales: Una fuente interna, y una fuente externa, también llamado IMF (interplanetary magnetic field). La fuente interna está presente por la generación magnética del centro de hierro líquido y los mantos superiores que componen el interior del planeta Tierra. La fuerza de este campo es de aproximadamente 50.000 nT.
<BLOCKQUOTE>
El campo magnético interno representa aproximadamente el 95% de la fuerza magnética total que interactua con la Tierra. Sólo el 3~5% restante es causa del IMF.</BLOCKQUOTE>
En el año 1993, se registró una de las anomalías magnéticas (Dst) más importante de la historia (-116 nT). Esta ocurrió en la entrada al valle del ciclo 23. Se piensa que esta perturbacion ionosférica habría sido la precursora de una serie de sismos ocurridos en la región de Hokkaido (Japón) en Noviembre de 1993 (7.7Mw).
<BLOCKQUOTE>
Esto corroboraría la hipótesis de que en realidad la actividad sísmica planetaria aumenta durante periodos de baja actividad solar (es decir, un menor número de manchas solares).</BLOCKQUOTE>
El registro de los últimos 3 ciclos solares así lo reflejan:

Superposición trend actividad sísmica y solar (basada en SSN)

Conclusiones y Reflexiones Finales
Basados en los resultados de la recopilación de datos, es posible inferir una interesante relación inversa entre la actividad solar del ciclo, usualmente medida en SSN (o F10.7) y la sismicidad global. Esto implica que, a medida que nos adentremos hacia el peak de actividad solar las posibilidades de eventos sísmicos importantes decae de manera importante. Basado estrictamente en el modelo solar-sísmico, es muy probable que la hipótesis de NGP sea inválida. Desafortunadamente, la utilización del modelo MPSOSI sufre una importante indeterminación para predicción de largo plazo; ante esta disyuntiva la única opción de obtener valores confiables sería el monitoreo constante e ininterrumpido de las condiciones climáticas espaciales generadoras de sismos. En lo referente al monitoreo local sobre territorio chileno, es IMPERANTE generar un llamado a las instituciones científicas para permitir el acceso a los datos proporcionados por el equipamiento. El estudio de la ciencia debe ser un privilegio de todos aquellos que desean el acceso al conocimiento.
Finalmente, y a título personal Sería bastante oportuno que alguien perteneciente al staff NGP pudiera vertir su opinión en este hilo, para generar un debate que permita reconciliar puntos de vista y generar concenso científico sobre este importante escenario.
Astro 2010

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Re: Método Estadístico para el Monitoreo de la Capa Crítica F2

Mensaje por AnaPaula el Miér Dic 01, 2010 6:44 pm

Reflexiones Sobre Ufología: Una Visión Científica (I Parte)

9 Noviembre 2010 Astro 320 comentarios


Introducción
Desde los albores de la sociedad humana, el hombre se ha esmerado en buscar compañía. Esto resultó crucial en la formación de la sociedad humana, y en la evolución de la misma, hasta nuestros días. Por otro lado, ante aquellos hechos naturales de gran trascendencia, la figura de un Creador Todopoderoso permitió llenar el vacío respecto al control de las fuerzas que gobernaban tales fenómenos. La posterior inferencia de las dimensiones del universo descubierta por los sabios griegos, y posteriormente por los genios renacentistas, trajo de manera casi espontánea una de las preguntas más trascendentales de la historia: Estamos Sólos en el Universo?. En este hilo inédito desentrañaremos los aspectos históricos y científicos más importantes que involucran la resolución de esta interrogante.
El Camino de la Ciencia en la Resolución de la Gran Interrogante
Estamos Solos en el Universo? Ante esta pregunta tan crucial, la ciencia tomó el bastión y el desafío de obtener la respuesta. El término de la Segunda Guerra Mundial dejaba un impresionante avance tecnológico y un par de bloques ideológicos dispuestos a obtener el dominio mundial a costa la superioridad de uno sobre el otro. La filtración de rumores sobre el posible contacto extraterrestre post-guerra alimentado por el incidente de Roswell (1947), acrecentó las ansias a resolver el misterio. En 1958 nacía entonces la Carrera Espacial, en donde la gran interrogante habría de jugar un papel central.
La comunidad científica entonces, comenzó una desenfrenada competencia por obtener algún indicio sobre un patrón lógico que permitiera conducir la búsqueda de inteligencia extraterrestre. En los Estados Unidos se conformaba el proyecto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence) (http://www.seti.org/), institución destinada exclusivamente a la búsqueda y comprensión de los procesos que podrían llevar a encontrar vida en el universo.
Una de las primeras preguntas que surgieron en los inicios de la búsqueda de indicios de vida inteligente. provocó grandes dolores de cabeza en los entusiasmados colaboradores: De qué Forma una Civilización Extraterrestre se Comunicaría con Nuestro Planeta? Tras barajar diversas hipótesis, la solución surgió de uno de los ingenieros y posterior director del proyecto SETI, Frank Drake. El propuso que, una civilización inteligente ubicada en alguna región del universo, DEBERIA utilizar mecanismos de radiofrecuencia para la búsqueda de contacto con otras especies inteligentes. Con la recolección de múltiples financiamientos de diversas instituciones alrededor del mundo, se logró la instalación de estaciones de recepción de radiofrecuencia cósmica en diversas partes del globo. Con el apoyo de NASA se consiguió la construcción del radiotelescopio de Arecibo (Puerto Rico) que ha sido el centro de recolección de radiofrecuencias cósmicas más importante en esta aventura de la búsqueda extraterrestre.

Radiotelescopio de Arecibo (NASA-SETI)

Una Propuesta Matemática para la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre
En 1961, Frank Drake propone un modelo matemático revolucionario que permitiría, en teoría, obtener un valor numérico de civilizaciones extraterrestres en el universo:

Ecuación de Drake

Donde N sería el número de civilizaciones con un desarrollo tecnológico suficientemente avanzado como para realizar el contacto con la especie humana.
R* es el ritmo anual de formación de estrellas con condiciones similares al sol
fp es la fracción de estrellas que tienen planetas en su órbita.
ne es el número de esos planetas orbitando en la estrella en órbitas propicias para la formación de vida).
fl es la fracción de esos planetas donde la vida YA se ha desarrollado.
fi es la fracción de esos planetas en los que la vida inteligente se ha desarrollado.
fc es la fracción de esos planetas donde la vida inteligente ha desarrollado una tecnología e intenta comunicarse.
L es el lapso de tiempo, medido en años, durante el que una civilización inteligente y comunicativa puede existir.
Con la utilización actual de sondas dedicadas a la búsqueda de planetas extrasolares (la más emblemática, la moderna Sonda Kepler), la cuenta actual de cuerpos con condiciones propicias para la vida (ne ) permite aumentar el valor final de N, que es ajustado por SETI anualmente.
<BLOCKQUOTE>
Drake atribuyó valores para las constantes, concluyendo finalmente que existen 10.2 civilizaciones extraterrestres inteligentemente avanzadas, que podrían estar en búsqueda de contacto con nosotros.</BLOCKQUOTE>
Las Limitaciones y Posibles Alternativas de la Ciencia en la Búsqueda de Vida Extraterrestre
El trabajo por parte de la ciencia en la búsqueda de contacto con este número preliminar de supuestas civilizaciones ha sido amplio e importante. Se ha mandado información al espacio escupida por los radiotelescopios, e incluso, se ha enviado sondas y artefactos con artículos orientativos sobre las características básicas de la civilización humana, sonidos, imágenes, y otros objetos. Sin embargo, hasta el día de hoy no ha habido respuesta, y el ruido del fondo cósmico inunda los detectores. Esto ha traído la desilución generalizada por parte de la comunidad científica, y los benefactores de los proyectos comienzan a escasear. Acaso la ciencia ha errado sus directrices en la búsqueda de vida extraterrestre?. Para responder a ésto, es necesario evaluar la tecnología que se ha empleado en la búsqueda del contacto. Para éllo, realicemos el siguiente ejercicio:
Un tren de frecuencias viaja a la velocidad de la luz, es decir, a casi 300.000 kms por segundo o 9.460.000.000.000 kms al año. El primer mensaje emitido al espacio dejó la Tierra en 1974 con dirección a la galaxia de Raticulín, es decir, hace ya 36 años. Luego la señal, ha recorrido la friolera de 3.4056×10^14 kms, lo suficiente para haber llegado a un puñado de estrellas, pero insuficiente para alcanzar la mencionada galaxia, que se haya a varios miles de millones de años luz. En este sentido, la limitante del procedimiento es el propio mensaje, que, de manera paradójica, se mueve a la velocidad más rápida descubierta en el universo.
<BLOCKQUOTE>
Un mensaje enviado a Gliese 581g (el planeta extrasolar más parecido a la Tierra) tardaría 20.3 años en recorrer la distancia en el vacío. La supuesta respuesta tardaría otros 20.3 años. 40.6 años de viaje interestelar, sin contar el tiempo en que la supuesta civilización demore en descifrar el mensaje.</BLOCKQUOTE>
Por ahora, las alternativas para solucionar el problema son escasas. De acuerdo a SETI, es cosa de tiempo. El astrónomo Seth Shostak, perteneciente a la institución, asegura que el contacto no habría de ocurrir en un plazo menor a los próximos 25-30 años. Astrofísicos más osados, han recomendado realizar actualizaciones al modelo de Drake, incluyendo los principios de la teoría de las cuerdas. Esta sería una interesante simplificación de los mecanismos que limitan no sólo el viaje interespacial, sino que omite las trabas tecnológicas que como humanidad hemos encontrado en la búsqueda de vida extraterrestre. Definido un plano astrofísico y filosófico, la ecuación de Drake bajo la visión de las cuerdas implicaría:

  • La omisión de las limitaciones técnicas (principio de mediocridad)
  • La definición de la “vida”; si basamos el concepto de que la vida simple es la que conocemos, entonces, podemos manejar el plano de “vida inteligente” como parte de un universo “multiverso”, apoyado perfectamente por la teoría de las cuerdas

De esta manera, el valor N de Drake es potenciado a un valor “U”, que implica las civilizaciones extraterrestres inteligentemente avanzadas con capacidad de contacto en el conjunto de Universos donde el nuestro es sólo el “universo observable”. Finalmente, esta versión rediseñada de la ecuación de Drake no descartaría la existencia de dimensiones distintas a las 4 conocidas, donde el número final de posibilidades de existencia de vida extraterrestre es desconocido, es decir, podrían ser una, cien, miles o millones.
Conclusiones y Reflexiones Finales
El esfuerzo por parte de la ciencia en responder la interrogante de si estamos sólos en el universo parece haber cumplido una etapa fallida, pero las nuevas posibilidades parecen prometer algo revolucionario y crucial. La ecuación de Drake parece ser el eslabón hacia un universo de posibilidades donde la cuantificación preliminar de posiblidades sobre la existencia de vida inteligente en el universo. Por ahora, sólo miramos de reojo la ficción y los conceptos elementales de la metafísica. Pero es muy probable que en el futuro ambos sean participantes de una ciencia nueva, lejana de preceptos y prejuicios, la que finalmente encontrará el camino hacia el contacto objetivo y trascendental con los “pueblos del Cosmos” como los definía el gran divulgador científico Carl Sagan.
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Re: Método Estadístico para el Monitoreo de la Capa Crítica F2

Mensaje por AnaPaula el Miér Dic 01, 2010 6:46 pm

Metodo Númerico de Predicción Sísmica Mensual


Preámbulo
De vuelta al ciclo de estudio sobre la relación solar-sísmica, Hoy quisiera exponer algunas ideas y observaciones de un interesante estudio desarrollado por un grupo de expertos chinos del Centro de Análisis y Predicción del China Earthquake Administration (CEA), denominado “A Numerical Predicting Method on Monthly Seismic Tendency”. La investigación, aún proceso experimental, contempla un análisis númerico y un modelo matemático no-lineal que permitiría calcular la tendencia sísmica mensual cada aproximadamente 9 meses. El trabajo ha sido comprobado con resultados sorprendentes en el territorio chino, y de acuerdo a sus creadores, es probable que funcione de igual manera en otras regiones sísmicas del planeta.
Las dificultades y limitaciones de la predicción sísmica
Si nos basáramos en la consigna de que los terremotos no pueden ser predecidos, de manera inmediata limitamos las posibilidades científicas normales en precisión y eficacia. Pero esto es una falacia, puesto que existen herramientas basadas en la matemática, que es una ciencia relativamente exacta, y que permite obtener resultados objetivos de diversos fenómenos naturales. Lógicamente hablando, las interrogantes más importantes en la predicción sísmica son la magnitud del evento que viene en camino, la localización geográfica del mismo, y la más importante, el tiempo en que sucederá el próximo terremoto. Para satisfacer este último requerimiento, existen herramientas estadísticas que son confiables, mas no eficientes. Al respecto, una mejora matemática, basada en una tendencia numérica parece ser la solución más aceptable para solucionar este problema.
Posibilidad de Predicción Sísmica Numérica?
Bajo la óptica de comportamientos no-lineales, el fenómeno sísmico está lleno de fluctuaciones y variaciones de diferentes escalas, debido a un estado de desbalance, y cambios de un estado a otro nuevo. Este tipo de conductas puede ser descrito gracias a un modelamiento matemático apropiado, si el parámetro de control durante la evolución del comportamiento del estudio es derivado. De esta forma se puede lograr una linealización interesante entre la frecuencia y magnitud de la actividad sísmica, confirmando la ley de Gutemberg, sobre los fenómenos regulares y estructurados que rigen eventos sísmicos significativos (~6.0 Mw).
Después de años de investigación, el profesor Tang Jia-Hao del Centro de Análisis y Predicción sísmica de China propone la serie numérica que se muestra a continuación:

Serie Numérica de Tang (hacer click para ampliar)

Donde Mi es la magnitud promedio del sismo predecido en el mes (ith); M(i-n) es el valor de magnitud conocido en el mes 1, 2, 3…9 mes antes del mes predecido; (d-5) es el valor de magnitud del quinto mes antes de Mi. Como es posible visualizar, existen 3 series para 3 distintos rangos de magnitud sísmica: 4.5/5.2, 5.1/5.8, y 5.7/6.6. Los valores son aleatorios, y dependerán de los valores mínimos y máximos que se seleccionen para la muestra.

Modelación gráfica del comportamiento sísmico y el modelo matemático, con extrapolación (linea segmentada a la derecha). Datos obtenidos en China en el periodo 01-1998/04-2003.

Los resultados de la predicción basados en la utilización del modelo son bastante interesantes; Al observar los resultados obtenidos en la gráfica 1, es posible inferir que los cambios en el valor predecido no presentan solo la misma escala de ciclo, sino que también muestra la magnitud de eventos de cada mes en el futuro. El comportamiento indica entonces que existen ciclos sísmicos que se cumplen cada 7 u 8 meses.
Conclusiones
Los resultados del estudio indican un cambio estructura en la tendencia sísmica de una región determinada. Esto podría ser comprendido como que existe una auto-exitación de las condiciones generadoras de un sismo que desencadenan finalmente en un evento telúrico. Desde el punto de vista del modelamiento matemático, es posible deducir que la inducción lineal es útil para controlar la acción interna de cada ciclo, mientras que la inducción no-lineal serviría para controlar la trasposición de diferentes ciclos. Este comportamiento lineal/no-lineal (que es ampliamente seguido por diferentes fenómenos naturales) está controlado por el una especie de límites de control o “compuertas” (el valor (d-5)). El método entonces responde eficazmente a conductas y patrones observables, y dependerá entonces de la calidad y cantidad de muestras disponibles para su correcto funcionamiento.
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AnaPaula
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