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Sismos y Actividad Volcanica

 Los grandes Terremotos y las Erupciones Volcanicas, en general son fenomenos separados, tienen dinamicas muy diferentes, y en general se les puede considerar procesos independientes.

Mas sin embargo, hay veces en que pueden relacionarse, asi, una erupcion volcanica, suele ir precedida por movimientos de la tierra, de caracteristicas diferentes a los temblores y por ello, se les llama TREMORES, son debidos a movimiento y la presion del magma y los gases dentro del volcan, pero suelen ser pequeños, hasta que la erupcion rompe el edificio volcanico, pero aun asi, no son muy intensos.

Se han reportado muy pocos casos en que un Terremoto cause una Erupcion Volcanica, y de hecho aun se discute si esto es posible o no, a mi opinion, un sismo fuerte, puede causar daños a un edificio volcanico, como cuarteaduras en el o en el tapon y esto podria liberar algo de la presion acumulada, pero como dije antes, aun no se ha aceptado esta idea.

Con respecto a los microsismos dentro del DF, y si estan asociados a las recientes erupciones del volcan, no se ha descubierto nada hasta el momento, y solo podemos plantear hipotesis:

Camara magmatica, los tremores se deben a la camara magmatica, pero hasta donde se sabe, la del Popocatepetl, no es muy grande, no llega hasta el DF, no se conocen fisuras ni canales magmaticos tan lejanos, como para que lleguen a Coyoacan

Minas, el colpaso de una mina suele suceder de vez en vez, pero no deberia de producir un "sismo" tan perceptible en una zona tan grande.

Hundimientos y reacomodos, esta es la hipotesis mas posible, porque la extraccion de agua en la Ciudad de México ha cambiado mucho la densidad y resistencia del subsuelo, en realidad la mecanica de suelos de nuestra ciudad no es muy bien comprendida a escala delegacional, construir una ciudad sobre un lago desecado presenta problemas unicos e incompresibles.

Hay otra hipotesis, la de la secuenciacion de sismos, pero esa la discutire en otra entrada

¿Coincidencia?, tres sismos en el mismo dia.

 ¿Porque se suceden los sismos el mismo dia?, esa es la pregunta favorita del dia de hoy 19 de septiembre del 2022, y la verdad, no tenemos una respuesta exacta a ella, la Sismologia es una Ciencia muy reciente, y todavia desconocemos mas de lo que sabemos, pero eso no impide comprender los fenomenos sismicos racionalmente:

Cada año, tenemos 1/365 de probabilidad de sufrir un Sismo Fuerte, la cual es muy alta, tenemos mas probabilidades de sufrir un Sismo fuerte que de ganarnos la Loteria, asi sea solo la de una Kermes escolar, el que sucediera tres veces no consecutivas, modifica mas aun los numeros, es 0.008, y ahora si es un numero muy pequeño. (en realidad es mas complejo, pero esto sirve para nuestra explicacion)

Ahora bien la Ciencia aborrece las coincidencias, porque usualmente significan patrones, en los cuales podemos basarnos para hacer experimentos y probar hipotesis, asi que en los proximos 5 años, es necesario tener instrumentos experimentales y una buena hipotesis para probar si es una coincidencia, o hay un patron.

Las razones se reducen mucho, al ser la misma fecha, los factores estacionales pueden influir, (aunque esto implicaria que siempre temblaria bajo esas condiciones, lo que no sucede); por ahi, habia una teoria que decia que el agua servia como "lubricante" para las placas, y las Tormentas y Huracanes en el pais , tal vez tuvieran alguna influencia, o es posible que la sequia provocara cambios fisicos, termicos, mecanicos o de lo que se nos ocurra y al llegar las lluvias, se produjera un cambio fisico, que provocara un temblor, el drastico cambio de sequia a lluvia no es muy comun.

Podria ser un factor relacionado con la interaccion Oceano-Tierra, o a que ha temblado en varias partes de la Placa del Circulo de Fuego (los sismos vienen en enjambres), o que la dinamica del centro del planeta esta comunicada de alguna forma, asi que un evento en un lugar, provoca una reaccion (3a de Newton) en otro.

Ahora bien, si esto se vuelve a repetir, tendriamos la primera indicacion de que es un fenomeno ciclico, como el de la grafica:

Lo que significaria, que podemos asociarle una ecuación y con ello empezar a establecer una Teoria Sismologica que pueda preveer los sismos, esta serie de eventos puede ser determinante en crear un cambio radical en la Sismologia.

O bien creer en tonterias supersticiosas como la tonteria budista de la "energia", o la cristiana del "castigo divino", y si van a creer en cosas asi, mejor crean en Tepeyóllotl el Dios Azteca de los sismos y haganle un sacrificio de flores, sera igual de inutil, pero al menos sera mas mexicano.

Prediccion Matematica de un Sismo Variables

 Para hacer manejable y consistente el manejo matematico de las Variables Matemáticas, sera necesario Transformarlas, por ejemplo, las fechas, decir que un sismo ocurrio el 19 de Septiembre de 1985, no tiene mucho sentido para manejarlo como Variable Real o Vectorial, por lo que convertire las fechas, en dias, tomando como 0, la fecha en que se empezaron a medir sistematicamente, supongamos que esto sucedio el 1 de Abril del año 1970, ese seria mi cero, y asi si un temblor ocurrio el 5 de abril de 1972, le asignaria el valor t = 735.

Aun tengo que averiguar si ya hay un algoritmo que me permita hacer esto, o hacerlo yo mismo, tendre que considerar los años bisiestos, no se si incluir la hora, ya que esto haria mas ruido, trabajare con CALC de LibreOffice, en OpenSUSE, 

Como ya dije, estoy interesado solo en Sismos Mayores de 7° M, por lo que me conviene definirlos como T, no se si conservar su valor como Magnitud o agruparlos como Energia sumada de varios de ellos, en una materia anterior, ya descubri que vienen agrupados, por lo que tal vez seria mejor manejarlos como un conjunto unitario, o bien solo ver el Evento Principal

Voy a manejar tres notaciones principales, la de las Sucesiones, las Funciones de Varias Variables y las de la Probabilidad, voy a seguir las Notaciones y los conceptos de Sagan (1971), Stein (1985) y Rincon (2014), pero voy a generar las mias en el area de Sismicidad.

Bibliografia:

Sagan (1971) Advanced Calculus, Ed desconocida, New York

Stein (1985), Calculo con Geometria Analitica, Mc Graw Hill, México

Rincon (2014), Curso de Probabilidad, FCUNAM, México

Tesis Prediccion Matematica de Sismos

Capitulo: Fundamentos Matematicos

Estudio Probabilistico de Sismos, 1. Espacio Muestral

 Para comenzar cn el Estudio Probabilistico de los Sismos debemos comenzar por elegir nuestro Experimento Aleatorio ɛ y sus correspondientes Espacios Muestrales 𝛀i, como no se de donde brincara el conejo, tendre que suponer varios de ellos y ver con el tiempo, cual es el mas prometedor o el que tenga una Probabilidad que mas se asemeje a la realidad.

Experimento Aleatorio ɛ

Experimento Aleatorio = ɛ = { Fecha de ocurrencia de un Sismo Mayor}

={Prediccion de un Temblor de Magnitud mayor a 7 en la Ciudad de México}

={Ocurrencia de un Sismo Mayor}

Aqui hay que hacer varias aclaraciones:

• Asumo que la Sismicidad local no tiene interaccion alguna con la del mundo, esto es, que un temblor en Iran no afecta la Probabilidad de la ocurrencia en México.
• Me interesan los Sismos grandes, pero eso no implica dejar de estudiar los pequeños, sospecho que hay una relacion entre todos.
• Casi en el mismo tenor, creo que hay una relacion entre los premonitorios y los eventos principales (a los que llamare T por Tepeyóllotl el Dios Azteca de los Temblores)
• Si surge un mejor Experimento Aleatorio, lo usare.

Espacios Muestrales

𝛀1 = {Tiempo de ocurrencia entre dos sismos principales}

𝛀2 = {Premonitorio,Principal,Replica}

𝛀3 = {(1,T),(2,T},(3,T),(4,T),(5,T),(6,T)}

𝛀4 = { {a1},{a2},{a3}+,{a4++,..., {an} }

𝛀5 = { 𝑓(X1),𝑓(X2), ..., 𝑓(XN) }

Aun es temprano para decir cual sera la Cardinalidad de Omega, pero intentare mantenerla en un rango manejable

HIPOTESIS

Voy a manejar una Hipotesis de trabajo a lo largo de toda esta Tesis, la cual es:

El tiempo de ocurrencia entre dos sismos TM, forma algun tipo de relacion matematica, en la cual:

TM = Lim {An}

En donde esta sucesion esta dada por la distancia entre los eventos maximos o algun otro punto comun, o bien la sucesion esta determinada por alguna regla probabilistica, y al tomar su limite, tendre la Prediccion Matematica

O bien:

TM = Lim 𝑓(P(Ai)),

En donde la Probabilidad, pueda ser determinada como una funcion real, posiblemente de varias variables (o eventos).

Tesis "Prediccion Matemática de un Sismo"

Capítulo Probabilidad

¿Ocurrira un sismo grande?

 Esta es una de las preguntas que mas se hacen sobre Sismicidad en México, pero es una pregunta falsa, estamos viviendo en una zona sismica, en donde siempre temblara, tendremos temblores de todos los tamaños, desde los imperceptibles de 1 grado hasta los monstruos masivos de 8.5; asi que preguntar ¿temblara?, es igual de ocioso que preguntarse si el agua moja, claro que temblara, por eso siempre debemos estar preparados y hacer nuestras construcciones tan resistentes como sea posible.

Sin embargo, esto sirve muy bien para quienes usan los Temblores para sus propios intereses, como catastrofistas de internet, o youtubers que solo buscan generar clicks, sin importarles si crean panico, sectas apocalipticas que usan el miedo y la espectacularidad como medios de reclutamiento, y un largo tipo de ratas de ese mismo tipo.

El vivir en México implica vivir en riesgo, es una zona sismica activa, por lo que debemos estar siempre preparados, los edificios siempre deben de estar bien construidos, ahorrar en materiales nunca sera una buena idea, porque son estructuras que deberan enfrentar varios sismos fuertes durante su vida util, y de su resistencia dependera la vida de sus habitantes; siempre debemos de tener nuestras preparaciones hechas, bolsas con documentos, comida y dinero, listas para tomarse al salir, y todas aquellas que ya conocemos.

En la parte Central de México tenemos pocos datos solidos sobre temblores muy intensos, el mayor que se ha medido fue el 8.5 de 1985, pero los datos serios solo llegan a 1970, antes de eso, sabemos que hubo temblores muy fuerte, pero no sabemos su Magnitud, la ignorancia es mayor que lo que conocemos, por ejemplo: en Japon se creia que nunca habian tenido uno mayor que 8.5, pero el de 2011, llego a los 9.1 M; asi que es posible que en Mexico podamos enfrentar algo parecido.

Hay tres temblores registrados historicamente que parecen haber llegado a esa Magnitud, por lo que deberiamos de estar preparados para esas eventualidades, son raros, pero hay una Teoria que establece que un temblor se produce cada cierto tiempo, uno de grado 5 ocurre en promedio una vez al año, uno de 6 cada 5 años, uno de 7 cada 15, uno de 8 cada 30 y uno de 9 cada 300; entre otros, hay muchos estudios estadisticos o logaritmicos (en donde la sismicidad se presenta de acuerdo a la energia almacenada por la placa), pero todos padecen del mismo problema, falta de datos.

Por lo que la recomendacion es siempre estar preparados, reparar sus casas tan pronto como sea posible si estan dañadas, convivimos con el molesto vecino de los Sismos y es mejor aprender a hacer lo correcto siempre.