Doğu Akdeniz Bölgesi depremlerinin tekrarlama periyotlarının tahmininde istatiksel yaklaşımlar

Statistical approaches to estimating the recurrence of earthquakes in the Eastern Mediterranean Region

Abstract

Risk analyses made in an area of seismic activity are going to be of great importance in determining earthquake occurence intervals and recurrence periods. Several methods, some of which include statistical methods, have been developed for this purpose. Gamma, Weibull distributions and Markov, Poisson, Gumbel are the most frequently used methods in this regard. In this study, instrumental records of 165 earthquakes of Ms $geq$ 4 which occured in Eastern Mediterranean Region (Çukurova, Turkey) were investigated. These earthquake records were obtained from the Turkish Earthquake Research Department (ERD). To explain the seismic activity of the area, the relationship between magnitude and frequency was explained by using earthquake distribution in time. The magnitude-frequency relationship of the study area was calculated by means of the “Log N= 6.29 – 0.96 M” equation. Occurrence probability and recurrence periods of the earthquakes were computed by utilizing Poisson, Gumbell and Exponential Distribution Models and the results were correlated. The recurrence period of a 6.2 magnitude earthquake was determined as 63.23 years with the exponential distribution models. Poisson and Gumbel models, on the other hand, indicated, respectively, 102.56 and 101.40 years for the same magnitude. The exponential distribution model resulted in similar values with other models for an earthquake magnitude of $geq$ 5.2 as regards the number of annual earthquake recurrence. It was found out that the exponential distribution model produced smaller values than other methods regarding the recurrence periods.

Özet

Sismik aktivitesi olan bölgelerde yapılan risk analizleri depremlerin oluş sıklıklarının ve tekrarlanma periyotlarının belirlenmesi açısından önem kazanmaktadır. Bu amaçla çesitli modeller oluşturulmuş olup, bunların bir kısmı istatistiksel yöntemleri içermektedir. Gamma ve Weibull dağılımları ile Markov, Poisson ve Gumbel bu amaçla en sık kullanılan modellerdir. Bu çalışmada Doğu Akdeniz (Çukurova) bölgesinde meydana gelmiş magnitüdleri 4 ve daha büyük olan 165 adet aletsel dönem deprem verisi incelenmiştir. Bölgenin deprem etkinligini ortaya koymak için depremlerin zaman içindeki dağılımları ele alınarak magnitüd – frekans iliskileri ortaya konmustur. Bu çalısma ile incelenen bölgeye ait magnitüd- frekans iliskisi Log N = 6.29 – 0.96 M bagıntısı ile ortaya konulmustur. İstatistiksel hesaplamalar için üstel dağılım fonksiyonu, Poisson modeli ve Gumbel modeli kullanılarak depremlerin gelecekte olma olasılıkları ve tekrarlanma periyotları hesaplanmıs ve incelenen üç model karsılaştırılmıştır. Üstel dağılım modeli ile 6.2 büyüklüğündeki bir depremin tekrarlanma periyodunu 63.23 yıl ve Poisson modeli ile 102.56 yıl olarak elde edilmiştir. Gumbel modeli ise aynı büyüklük değeri için 101.40 yıl olarak vermektedir. Üstel dağılım fonksiyonu modeli, yıllık deprem oluş sayıları bakımından $geq$ 5.2 büyüklüklü depremler için diğer modellerle uyumlu değerler vermektedir. Tekrarlanma periyodu değerleri açısından ise üstel dağılım fonksiyonu modelinin diğer modellerden daha düşük değerler ortaya koydukları belirlenmistir.