Fractal Clustering as Spatial Variability of Magnetic Anomalies Measurements for Impending Earthquakes and the Thermodynamic Fractal Dimension

Agrupamiento fractal como variabilidad espacial de las mediciones de anomalías magnéticas para terremotos inminentes y la dimensión fractal termodinámica

dc.contributorplvenegas@uc.cl
dc.contributorCenters of Excellence with BASAL/ANID, CEDENNA [AFB180001]
dc.contributorLaroze, David https://orcid.org/0000-0002-6487-8096
dc.contributorVenegas-Aravena, Patricio https://orcid.org/0000-0003-3777-0941
dc.creatorVenegas-Aravena, Patricio
dc.creatorCordaro, Enrique
dc.creatorLaroze, David
dc.date2023-04-18T01:50:47Z
dc.date2023-04-18T01:50:47Z
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-09-27T20:20:02Z
dc.date.available2023-09-27T20:20:02Z
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2574
dc.identifier2504-3110
dc.identifier10.3390/fractalfract6110624
dc.identifier6B1EC
dc.identifierWOS:000881084300001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943341
dc.descriptionSeveral studies focusing on the anomalies of one specific parameter (such as magnetic, ionospheric, radon release, temperature, geodetic, etc.) before impending earthquakes are constantly challenged because their results can be regarded as noise, false positives or are not related to earthquakes at all. This rise concerns the viability of studying isolated physical phenomena before earthquakes. Nevertheless, it has recently been shown that all of the complexity of these pre-earthquake anomalies rises because they could share the same origin. Particularly, the evolution and concentration of uniaxial stresses within rock samples have shown the generation of fractal crack clustering before the macroscopic failure. As there are studies which considered that the magnetic anomalies are created by lithospheric cracks in the seismo-electromagnetic theory, it is expected that the crack clustering is a spatial feature of magnetic and non-magnetic anomalies measurements in ground, atmospheric and ionospheric environments. This could imply that the rise of multiparametric anomalies at specific locations and times, increases the reliability of impending earthquake detections. That is why this work develops a general theory of fractal-localization of different anomalies within the lithosphere in the framework of the seismo-electromagnetic theory. In addition, a general description of the fractal dimension in terms of scaling entropy change is obtained. This model could be regarded as the basis of future early warning systems for catastrophic earthquakes.
dc.descriptionVarios estudios que se centran en las anomalías de un parámetro específico (como magnético, ionosférico, liberación de radón, temperatura, geodésico, etc.) antes de los terremotos inminentes son cuestionados constantemente porque sus resultados pueden considerarse como ruido, falsos positivos o no están relacionados con los terremotos. en absoluto. Este aumento se refiere a la viabilidad de estudiar fenómenos físicos aislados antes de los terremotos. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que toda la complejidad de estas anomalías previas al terremoto se debe a que podrían compartir el mismo origen. En particular, la evolución y concentración de tensiones uniaxiales dentro de las muestras de roca han mostrado la generación de agrupamiento de grietas fractales antes de la falla macroscópica. Como hay estudios que consideran que las anomalías magnéticas son creadas por grietas litosféricas en la teoría sismo-electromagnética, se espera que el agrupamiento de grietas sea una característica espacial de las mediciones de anomalías magnéticas y no magnéticas en ambientes terrestres, atmosféricos e ionosféricos. Esto podría implicar que el aumento de anomalías multiparamétricas en lugares y momentos específicos aumenta la confiabilidad de las detecciones de terremotos inminentes. Es por ello que este trabajo desarrolla una teoría general de localización fractal de diferentes anomalías dentro de la litosfera en el marco de la teoría sismo-electromagnética. Además, se obtiene una descripción general de la dimensión fractal en términos de cambio de entropía de escala. Este modelo podría considerarse como la base de futuros sistemas de alerta temprana para terremotos catastróficos.
dc.formatapplication/pdf
dc.format13 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherMDPI
dc.relationFractal and Fractional, vol.6 no.11 (2022)
dc.relationhttps://doi.org/10.3390/fractalfract6110624
dc.rightsgold
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceFractal and Fractional
dc.subjectSeismic Clustering
dc.subjectFractal Cracking Localization
dc.subjectSeismo-Electromagnetic Theory
dc.subjectLithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling
dc.subjectThermodynamic Fractal Dimension
dc.subjectLithosphere
dc.subjectCoalescence
dc.subjectGeneration
dc.subjectDynamics
dc.subjectContext
dc.subjectCracks
dc.subjectAgrupación Sísmica
dc.subjectLocalización Fractal de Grietas
dc.subjectTeoría Sismoelectromagnética
dc.subjectAcoplamiento Litosfera-Atmósfera-Ionosfera
dc.subjectDimensión Fractal Termodinámica
dc.subjectLitosfera
dc.subjectCoalescencia
dc.subjectGeneración
dc.subjectDinámica
dc.subjectContexto
dc.subjectGrietas
dc.titleFractal Clustering as Spatial Variability of Magnetic Anomalies Measurements for Impending Earthquakes and the Thermodynamic Fractal Dimension
dc.titleAgrupamiento fractal como variabilidad espacial de las mediciones de anomalías magnéticas para terremotos inminentes y la dimensión fractal termodinámica
dc.typeArtículo de revista


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