Cálculo hipocentral automatizado

Los cálculos automáticos de eventos sísmicos registrados en Venezuela los realiza Funvisis a través de un sistema de código abierto conocido como Earthworm (EW), el cual fue originalmente escrito y desarrollado por el United States Geological Survey (USGS) -con actual desarrollo y soporte por parte del Instrumental Software Technologies, Inc. (ISTI) & Center for Earthquake Research and Information (CERI)-, y fue instalado por primera vez en Funvisis en el año 2008. Desde ese momento, y tras constantes pruebas de configuración y adecuación de los diferentes módulos de dicho sistema, la localización hipocentral automática de los sismos se obtuvo y distribuyó -a modo de prueba- con carácter informativo y preventivo para la atención oportuna de la población venezolana por parte de las autoridades competentes.

La precisión de los resultados hipocentrales alcanzados por este sistema dependen de elementos tales como el número de estaciones sismológicas empleadas en el análisis; la disponibilidad y calidad de las señales registradas; y las características del sismo per se. Aunado a estos elementos ya mencionados, cabe destacar que para optimizar los tiempos de respuesta y tener resultados preliminares en períodos inferiores a los 5 minutos una vez ocurrido el sismo, el análisis automático se realiza exclusivamente con la identificación de la onda P en aquellas estaciones con los mejores registros sismológicos. Esta condición reduce la asertividad del sistema (al no usar la combinación de fases P y S), pero mantiene un gran valor agregado al liberarse un resultado estimado preliminar en corto tiempo con un margen de error aceptable.

Figura 1. Registro del sismo al sureste de Maturín el día 15/11/2011. En rojo se aprecian las ondas P identificadas automáticamente por el sistema para las estaciones involucradas en la localización preliminar.
Resultado positivo

Figura 2. Registro del sismo al norte de Maracay el día 29/12/2011. En rojo nuevamente se reflejan las ondas P identificadas automáticamente por el sistema en cada una las estaciones sismológicas involucradas en la localización hipocentral de carácter preliminar.
Resultado positivo

Figura 3. Registro de un sismo al oeste de Güiria el día 12/12/2011, que muestra un error apreciable en la lectura de la onda P en la estación CRUV.
Resultado negativo

Cálculo de magnitud automatizado

En algunas ocasiones es posible estimar rápidamente las magnitudes preliminares de un evento sísmico aún cuando los datos -que se tienen al momento- no sean suficientes para obtener un cálculo totalmente confiable. Por ello, es factible observar como un sismo puede cambiar su valor final de magnitud con el paso de los minutos, ya que con mayor información es posible re-procesar detalladamente el dato sísmico y generar resultados fiables. Adicionalmente, existen diversas formas de determinar la magnitud de un sismo, con tiempos de respuesta que varían de un método a otro, lo que lleva a realizar estimaciones a corto tiempo (procesos automatizados) para efectos de alertas tempranas y atención oportuna a la población, que luego son verificadas y corregidas según sea el caso (proceso manual).

Para los efectos de los cálculos automáticos, dentro de la web de Funvisis, es importante destacar que los mismos están basados en dos programas: Hypoinverse y Binder, siendo el primero de ellos el encargado además de estimar la magnitud duración (Md) empleando el promedio de las CODAS (duración) con la Ecuación de Eaton (1992).

Tipos de cálculo

Hasta ahora hemos abordado las características del proceso automatizado, sus ventajas, desventajas y aplicaciones inmediatas. Sin embargo, cabe resaltar que Funvisis continúa con su proceso rutinario de cálculos manuales elaborado por analistas de sismogramas calificados, quienes laboran de forma rotativa pero continua en las instalaciones de la fundación las 24 horas del día. Esto implica que los usuarios y usuarias seguirán teniendo acceso a los reportes sismológicos preliminares revisados, cuya información sustituirá a su vez los parámetros preliminares automáticos a los que hemos hecho referencia hasta los momentos. Para reflejar lo anteriormente descrito, se dispone de la siguiente señalización y/o nomenclatura dentro de la página web:

A = Refiere a toda localización hipocentral y cálculo de magnitud publicada de forma automática, realizado con al menos 8 estaciones sismológicas.

R = Refiere a toda localización hipocentral y cálculo de magnitud realizada por un analista de sismograma de forma manual.

Los cálculos manuales de eventos sísmicos en Venezuela son realizados por Funvisis empleando el programa SEISAN, paquete sismológico de código abierto escrito y desarrollado por Jens Havskov, Lars Ottemöller y Peter Voss. Debido a que el procesamiento manual (identificación de fases P y S; cálculo hipocentral y estimación de magnitud) de la señal sismológica es realizada con la mayor cantidad de estaciones disponibles, evaluando su calidad y la mejor cobertura azimutal alrededor de la fuente sísmica, el resultado y reporte sismológico final toma entre 15 y 25 minutos en ser generado y distribuido por los canales regulares de información.

En resumen, a medida que se actualice e incremente el número de estaciones sismológicas alrededor de las principales fallas geológicas activas del país, y se continúen afinando los parámetros que intervienen en los cálculos hipocentrales y la estimación automatizada de la magnitud, tras la calibración general de las estaciones sismológicas y empleo de métodos alternativos robustos y adaptados a nuestras necesidades, mejoraremos sin duda la precisión de los resultados hasta alcanzar la fiabilidad deseada para la utilización de la información en todos los términos posibles. Por los momentos, los datos reflejados deben ser manejados de forma referencial y conservadora, esperando -pocos minutos después del sismo- su confirmación mediante la revisión de un analista de sismograma.

REFERENCIAS

1. Friberg P., (2011). Earthworm Documentation V7.5
   http://folkworm.ceri.memphis.edu/ew-doc/
   
   [En línea]. (Consultado enero 31, 2012).

2. Ottemöller L., Voss P., y Havskov J., (2011). Seisan earthquake analysis software for Windows, Solaris, Linux and Macosx.
   ftp://ftp.geo.uib.no/pub/seismo/SOFTWARE/SEISAN/seisan.pdf
   
   [En línea]. (Consultado enero 31, 2012).

3. Klein, F., (2002). User's Guide to HYPOINVERSE-2000, a Fortran Program to Solve for Earthquake Locations and Magnitudes. Open-File Report 02-171, 123 pp.
   ftp://ehzftp.wr.usgs.gov/klein/hyp2000
   
   [En línea]. (Consultado enero 31, 2012).

4. Eaton, J., (1992). Determination of amplitude and duration magnitudes and site residuals from short-period seismographs in Northern California, Bull. Seis. Soc. Am, v. 82 no. 2, pp. 533-579.