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https://repositorio.igp.gob.pe/handle/20.500.12816/1

Esta comunidad contiene documentos de investigación de pre-grado y postgrado que han sido financiados por nuestra institución.

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A study of radar aspect sensitivity in the lower atmosphere
(Cornell University, 2001) Chen, Charles
The goal of this thesis is related to atmospheric temperature measurements using in situ techniques in tandem with a direct numerical simulation to better understand the zenith angle dependence of VHF (30-300 MHz) radar backscatter from the atmosphere. We begin our study with a high-resolution balloon-borne in situ temperature measurement made over Wichita, KS, in 1995. Very steep vertical temperature gradients were found at the edges of vertical potential steps, regions of near zero vertical potential temperature gradient. We use wavelet analysis to isolate the organized components of the signal and, after subtraction from the original signal, the residual signal is found to have the characteristics of isotropic turbulence. This confirms our hypothesis that the measured temperature profile is a superposition of coherent structures and a background isotropic turbulence. From a radar perspective, we show that this wavelet analysis allows us to predict the radar backscatter as a function of zenith angle from a high- resolution one-dimensional temperature measurement. Unfortunately, radar measurements were not available at this point. We next explore the cause of aspect sensitivity directly via a multi-instrument investigation of the lower atmosphere over the Jicamarca Radio Observatory (JRO) near Lima, Peru. The joint analysis of radar backscatter and in situ measurements of the temperature structure shows that a combination of Fresnel scattering and turbulence is the most likely explanation for aspect sensitive echoes. Furthermore, the strong backscatter seems to originate from vertical potential temperature steps; such as those observed over Wichita, KS. Finally, we show that the measured potential temperature steps and the structures seen in a direct numerical simulation (DNS) of a Kelvin-Helmholtz instability (KHI) are remarkably similar. Not only do we find good agreement between the observation and the simulation; the similarity is also seen in the wavelet spectrum, which is the behavior of the wavelet coefficient as a function of scale size. We extend the results from experimental observations and numerical simulation by predicting the characteristic radar backscatter and show that it is consistent with observations.
Palabras clave:Radar Atmospheric temperature Atmosphere
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Actividad sísmica en la región del volcán Ticsani (Moquegua) para el periodo mayo-setiembre de 2014
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2016) Cruz Igme, John Edward
El volcán Ticsani (16°45'3"S, 70°36'13"O, 5133 msnm) es un estrato volcán ubicado segmento norte de la Zona Volcánica Central de los Andes, constituido por un complejo de domos de lavas andesíticas a dacíticas y caracterizado por presentar extensos depósitos de avalanchas. Este volcán se encuentra ubicado a 60 km al NE de la ciudad de Moquegua cuyo centro poblado más cercano, Soquezane, se encuentra a 7.3 km del domo más reciente. En las inmediaciones de este volcán se observan depósitos dispersos que indican una probable e importante erupción freatomagmática ocurrida hace menos de 400 años. La región del volcán Ticsani ha presentado una actividad sísmica notoria en los últimos quince años (Aguilar et al., 2001; Tavera, 2006). A fin de estudiar y analizar esta actividad el Observatorio Vulcanológico del Sur (OVS) del Instituto Geofísico del Perú (IGP) instaló una red sísmica temporal sobre esta región desde 01 de mayo al 30 setiembre 2014 (153 días). Esta red estuvo conformada por de 5 estaciones sísmicas: TCN, SOQ, PAL, CHT, HTR de periodo corto y tres componentes. El estudio hace un análisis de los datos sísmicos respecto a la forma de onda, su contenido espectral y tiempos de arribo de fases, a fin de caracterizar los tipos de señales sísmicas registradas, obtener parámetros hipocentrales y efectuar el cálculo de mecanismos focales. Los resultados obtenidos han permitido, finalmente, esbozar un modelo que explique la sismicidad en la zona de estudio. Se realizó también un análisis similar con los datos de las campañas sísmicas realizadas los años 1999, 2005 y 2006, donde los resultados fueron útiles para observar la evolución de la sismicidad del volcán Ticsani, así como efectuar una comparación con los resultados del análisis en la campaña del 2014.
Palabras clave:Sismicidad Vulcanología Volcán Ticsani
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An investigation of equatorial 150-km irregularities
(University of Illinois at Urbana-Champaign, 1999) Fawcett, Clinton Douglas; Kudeki, Erhan
We performed experiments using the 50-MHz Jicamarca radar to study the equatorial 3-m scale plasma irregularities which are responsible for the radar backscatter called 15-km echoes observed at upper E-region heights from approximately 140 to 170 km. These studies were motivated by the search for a generation mechanism and the potential for using backscatter from 150-km irregularities to make vertical drift estimates over long time periods for enhancing the databases used in space weather prediction tools. Based on our observations of a counter-electrojet event, we have determined that the zonal component of the electric field is not the main factor in the generation of these plasma irregularities. We observe no significant altitudinal shears in the zonal drifts, but we do observe intensity and Doppler velocity modulations that indicate the presence of gravity waves. Our power-map shift analyses indicate a predominantly meridioanal propagation direction for these waves. The brief interval during which we observe modulations in the vertical drift estimates indicates the presence of a purely zonally propagating wave. The wave parameters extracted from our observations allow us to estimate the zonal wind U for this short time. The differential between the computed U and the measured zonal drift is large enough to consider the associated 2.5-mv / m vertical electric field as a possible driver for the generation of the 150-km irregularities, themselves. Howewer, the absence of observed velocity perturbations at other times on the same day and the other two days means that we have not yet established a generation mechanism for all times. With regard to our aspect width measurements, we conclude that aspect widths of the 150-km echoes are smaller than those of those electrojet and larger than those of F-region irregularities. With regard to zonal interferometry, we conclude that scatterers observed using an east-west baseline appear diffuse and fill the beam.
Palabras clave:Plasma Radar Gravitational waves
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Análisis de la actividad sísmica del volcán Misti entre octubre 2005 a diciembre 2008 y su dinámica interna actual
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2012-04) Centeno Quico, Riky; Macedo, Orlando
El presente trabajo de investigación, tiene como escenario al volcán Misti (16°18’, 71°24’, 5822 msnm), uno de los catorce volcanes más activos y potencialmente peligrosos de la zona volcánica de los andes centrales (ZVC) y la zona sur del Perú, a cuyas faldas se encuentra la ciudad de Arequipa, considerada la segunda urbe socioeconómica más importante del Perú. Aunque históricamente solo se han reportado pequeñas crisis eruptivas con emisiones de ceniza y fumarolas, los estudios geológicos evidencian severos procesos eruptivos que han ocurrido durante construcción de su cono casi perfecto. El propósito del presente trabajo geofísico es de poner en evidencia las principales características de la sismicidad asociada a la actual dinámica interna del volcán. Para llevar a cabo este estudio, se ha dispuesto de data sísmica de la Red Sísmica Telemétrica del volcán Misti del Instituto Geofísico del Perú, compuesta por 5 estaciones y una adicional que funciono parcialmente. La data analizada corresponde a 39 meses (desde octubre del 2005 a diciembre del 2008) en que se registraron 12896 eventos sísmicos y donde se observa que la actividad del volcán estuvo compuesta principalmente por 4 tipos de eventos: 8445 eventos VT (65.5% del total), relacionados a procesos elásticos puros, como la ruptura y agrietamientos de roca; 4341 eventos LP (33.7%), Tremores y Tornillos (92 y 18 eventos respectivamente, representando en conjunto 0.8 %), relacionados a emisiones de gas y vapor de agua. Se observa también que la actividad sísmica general ha ido en aumento muy moderado desde el inicio hasta el final del estudio; no obstante, dicho aumento no se correlaciona con variaciones en los datos disponibles sobre la temperatura de fumarolas o de la fuente termal Charcani V. La distribución espacial de los sismos muestra que la mayoría de eventos VT y LP están debajo del cráter, entre los 1000 y 5000 m de altitud; su origen está asociado a la circulación de fluidos en el sistema hidrotermal del Misti. El resto de eventos, que son todos de tipo VT, se encuentran localizados más bien hacia el flanco NW del volcán siguiendo un relativo alineamiento, lo que apoya la idea de la presencia de una falla activa N120° en la zona.
Palabras clave:Sismicidad Volcanes Actividad volcánica
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Análisis de la actividad sísmica en la región del volcán Sabancaya y los sismos de Maca (1991), Sepina (1992) y Cabanaconde (1998)
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2002) Antayhua Vera, Yanet Teresa; Tavera, Hernando
La región Sur de Perú se caracteriza por presentar un importante número de volcanes que han mostrado importante actividad en siglos pasados. De estos volcanes, el de reciente actividad es el Sabancaya, el mismo que forma parte del gran Complejo Volcanico Ampato-Hualca Hualca y se ubica a 30 km al SW de la localidad de Chivay y a 80 km de la ciudad de Arequipa. Después de 200 años, el volcán Sabacaya ingresa a una etapa de reactivación en 1986 con intensa actividad fumarólica acompañado de importante actividad sísmica. En Abril de 1990, el Instituto Geofísico del Perú instala cinco estaciones sísmicas temporales alrededor del volcán Sabancaya que funcionaron de manera irregular hasta 1993, fecha en la cual se instala la Red Sísmica Telemétrica (RSTS) compuesta por 3 estaciones de periodo corto y que estuvo operativa hasta finales de 1995. Durante ambos periodos, se obtuvo un gran número de señales registradas en papel ahumado y formato digital, las mismas que fueron clasificadas de acuerdo a Minakami (1974) en señales de tipo A, B, C, periodo largo y tremores. Asimismo, durante el periodo de operatividad de la RSTS se registro 212 sismos tectonicos, los mismos que se distribuyen sobre fallas y lineamientos presentes en Pampa Sepina ubicada a 5 km en dirección NE del volcán Sabancaya. Los sismos presentan magnitudes ML menores a 3.0 y profundidades máximas de 24 km. La información geológica, las observaciones visuales del proceso eruptivo del volcán y las características de la sismicidad, sugieren que la cámara magmática del volcán Sabancaya habría sido de menor volumen y que la deformación superficial presente en Pampa Sepina, asociada a la importante actividad sísmica registrada entre 1993 y 1995, tendría su origen en los esfuerzos resultantes de la presión que ejerció el magma sobre las capas superficiales durante su propagación antes de llegar a la cámara magmática. Durante el periodo de funcionamiento de la RSTS, no se registró sismos tectónicos con posible origen en el interior del cono volcánico. La importante deformación superficial presente en Pampa Sepina, presentó su culminación con la ocurrencia de dos sismos de magnitud moderada en Julio de 1991 y Febrero de 1992, ambos conocidos como sismos de Maca (5.4mb) y Sepina (5.0mb). Estos sismos, corresponden a fallas inversas con gran componente de desgarre y ejes de presión y Tensión prácticamente horizontales y con orientación NS (eje 'I) y E-W (eje P). Esta distribución de esfuerzos es coherente con la compleja deformación que se produjo en toda Pampa Sepina, paralela al proceso eruptivo del Volcán Sabancaya. Asimismo, la deformación local estuvo acompañada de otro sismo ocurrido en Abril de 1998 (5.2mb) con origen en la falla Solarpampa (sistema de fallas Huambo-Cabanaconde). El mecanismo focal obtenido es de tipo normal con planos orientados en dirección E-W y ejes de Tensión horizontal N-S, coherente con la orientación de los esfuerzos regionales presentes alrededor del volcán Sabancaya y Pampa Sepina. Las 17 réplicas localizadas con una red sísmica temporal compuesta 3 estacions sísmicas (Instituto Geofísico de la Universidad Nacional de San Agustín), sugieren que la falla Solarpampa alcanza profundidades menores a 15 km con plano inclinado en dirección Sur, coherente con la orientación de las fallas coherentes en esta región.
Palabras clave:Sismicidad Volcanes Vulcanología
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Análisis de la actividad sismovolcánica en el complejo volcánico nevado Coropuna y alrededores durante el periodo mayo 2018 - abril 2020
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2021) Torres Aguilar, Jose Luis; Rivera, Marco
En este estudio se analiza la actividad sísmica detectada en la zona del volcán Coropuna entre mayo de 2018 a abril de 2020. La clasificación sísmica permitió identificar principalmente eventos sismovolcánicos de tipo Volcano-Tectónico (VT), Largo Periodo (LP) y Tremor (TRE), los cuales representan hasta el 93 % del total de sismos, además de un grupo pequeño de sismos asociados a la dinámica del glaciar (DG). Respecto a los sismos de tipo VT, estos ocurrieron en tiempo y zonas distintas situadas entre 18 km (zona 1) y <8 km (zona 2) al noreste y oeste del Coropuna, con magnitudes de entre M2.0 a M3.8 y a menos de 15 km profundidad. De acuerdo con la distribución epicentral y el cálculo de mecanismos focales, la fuente de los sismos se debería a la activación de fallas normales paralelas al sistema de fallas dominantes en los Andes, de dirección NO-SE, NE-NO y O-E. Con relación a los sismos de tipo LP y TRE, estos fueron muy escasos, ya que, en promedio, en el periodo señalado, se registró 1 sismo por día. La localización de estos sismos fue superficial, debajo del volcán Coropuna (zona 2). Los tipos de sismos detectados indican que no hay indicios de ascenso de magma a la superficie; sin embargo, es probable que exista un “cuerpo de magma remanente” asociado a la última erupción del volcán Coropuna (~700 años AP), el cual generaría cambios de temperatura y esfuerzos del medio y el consecuente proceso de fracturamiento de rocas asociado a la ocurrencia de sismos de tipo VT. Asimismo, los cambios de temperatura del medio en contacto con el sistema hidrotermal del Coropuna generarían el movimiento de fluidos (gases magmáticos, vapor de agua, etc.) que ocasionarían sismos de tipo LP y TRE. Finalmente, se considera que el Coropuna presenta un sistema magmático latente, aunque su actividad es calificada como de bajo nivel. No se espera a corto y mediano plazo una reactivación de este volcán.
Palabras clave:Volcán Coropuna Sismología volcánica Volcano-Tectónico
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Análisis de la distribución del valor de "b" en la zona de subducción de Perú
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2002) Heras Muchica, Hernán Lucas; Tavera, Hernando
En este estudio, se realiza un análisis de la distribución espacial de la sismicidad (0ºS - 20ºS) asociada al proceso de interacción de las placas de Nazca y Sudamericana dentro del proceso de subducción presente en Perú (h<=60km), con la finalidad de identificar las áreas más probables para la ocurrencia de futuros terremotos de magnitud Ms >= a 7.2. Estas áreas se presentan asociadas como gaps sísmicos también conocidos en términos de ruptura sísmica como Asperezas. Para tal objetivo, se hace uso de la hipótesis de que los valores anómalos de b<=0.6 obtenido probabilisticamente a partir de la distribución frecuencia – magnitud definida por Gutenberg y Richter (1944, 1954) permite identificar asperezas. El valor de b, es obtenido aplicando la metodología desarrollada por Wiemer y Wyss (1997). La base de datos utilizada considera 1200 sismos ocurridos entre 1964 y 1999 con un umbral mínimo de magnitud de 3.5Ms. Estos datos corresponden a los catálogos del IGP, NEIC y Engdahl. Los resultados obtenidos en este estudio han permitido identificar, para la zona de subducción de Perú, la presencia de siete asperezas de diferente dimensiones y se ubican en la región Norte: en el limite de Perú y Ecuador (2.5 – 3ºS), frente a la costa Sur de Piura (6.5º -7ºS), costa de Ancash (10º - 11ºS) y costa Norte de Lima (12º - 13ºS). En la región Central, las áreas se encuentran en el limite de Lima e Ica (13.5º-14ºS), a lo largo de la costa de Ica (15º -16.5ºS) y finalmente, en la región Sur frente a la costa de Arequipa (17º y 18ºS). Para estas áreas, los terremotos presentan periodos de retorno de 50 años aproximadamente. Las áreas con periodos retorno del orden de 100 a 150 años se ubican frente a la costa de La Libertad (8ºS), costa Central de Lima (13ºS) y en el extremo Norte de la costa de Arequipa (17ºS).
Palabras clave:Zonas de subducción Placas tectónicas Sismología
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Análisis de la sismicidad distal del volcán Misti para el período 2011
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2016) Anccasi Figueroa, Rosa María; Macedo Sánchez, Orlando Efraín
El presente estudio consiste en el análisis de la sismicidad volcano-tectónica (dVT) del volcán Misti, durante el periodo marzo-diciembre del 2011 por medio del análisis de 27 estaciones sísmicas. Se identificaron inicialmente 243 sismos de fractura, sin embargo de ellos se localizaron 111 con fases claras P y S, como resultado se determinó dos zonas sismogénicas denominadas “Zona Batolito” y “Zona Chachani”; la primera, se encuentran a lo largo del batolito de la Caldera siendo esta puramente tectónica, con profundidades que varían entre los 5 y 35 km de profundidad respecto al nivel del mar y magnitudes entre 1.6 y 2.7 Ml; respecto a la segunda zona, esta fue localizada sobre el flanco suroeste del volcán Chachani, constituida de 65 sismos, localizados a 20 km de distancia desde el volcán Misti, esta zona se caracteriza por presentar agrupados espacialmente superficiales, con profundidades <12 km y magnitudes que varían entre 1.4 y 3.2 Ml; por otro lado la sismicidad en esta zona se encuentra en un área de sistemas de fallas y/o alineamientos inferidos. La solución obtenida para el mecanismo focal de los sismos que pertenecen a la Zona Chachani, corresponde en su mayoría a un mecanismo transcurrente tipo inverso, que estarían originados por procesos de deformación compresiva con una orientación SW-NE. Dentro del análisis de los sismos originados en la zona Chachani, existe una sismicidad correspondiente a eventos tipo dVT (VT distales) que es posible que estén asociados al volcán Misti pues al menos una parte de ellos (eventos del 14 al 31 de julio) se presentaron en enjambre sísmico. Este hecho estaría asociado a una influencia de cuerpos magmáticos cercanos ya que se encuentran a tan solo 20 km de distancia desde el cráter y menos de 12 km de profundidad La zona Chachani identificada debe ser, por tanto, objeto de vigilancia, pues en la eventualidad de una reactivación de alguno de los volcanes mencionados, es plausible que las zonas de mayor debilidad actual sean las primeras en mostrar alta sismicidad dVT.
Palabras clave:Vulcanología Volcán Misti Estaciones sismológicas
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Análisis de los niveles de ruido sísmico en estaciones sísmicas de banda ancha de la Red Sísmica Nacional del Perú
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2006) Cutipa Vargas, Graciano Elard; Tavera, Hernando
Se ha estudiado y analizado los niveles de ruido sísmico presente en los registros de 9 estaciones sísmicas de Banda Ancha de la Red Sísmica Nacional (RSN) a cargo del Instituto Geofísico del Perú (IGP) que vienen funcionando desde 1996. La calidad de los registros han sido analizados dentro del rango de frecuencias de 0.01 a 10 Hz. Las curvas de Densidad de Potencia Espectral (PSD) han representado ser una herramienta útil para evaluar la calidad de la señal sísmica e identificar las frecuencias en las cuales predominan los diferentes tipos de ruidos. La calidad de los registros sísmicos van ha depender fundamentalmente del tipo de suelo sobre el cual se encuentra ubicado que el sensor sísmico y de la distancia de la estación sísmica a las principales fuentes de ruido ya sean de tipo natural ó artificial; así mismo, de la ubicación del sensor dentro de pozos túneles o en la superficie del terreno. Los resultados obtenidos ha demostrado que dentro el rango de frecuencias entre (1 y 10 Hz.) el incremento en las amplitudes del nivel de ruido están relacionados con la presencia de los ruidos de alta frecuencia producido por la actividad diaria del hombre (ruido cultural), lluvia, viento y el tipo de suelo sobre el cual se encuentra ubicado el sensor sísmico. Las estaciones sísmicas que presentan mayores amplitudes en este rango de frecuencias son PUC, CTH y CAJ ya que estas se encuentran sobre suelos poco consolidados y cerca de fuentes de ruido cultural (centros poblados y carreteras). Sin embargo, para el rango de frecuencias entre (0.1 a 1 Hz.) el ruido esta relacionado con las ondas oceánicas producidas por el fuerte oleaje en el interior del océano, la mayoría de las estaciones sísmicas de Banda Ancha en este rango de frecuencias presentan bajos niveles de ruido y cercanas a la curva de mínimo valor establecida por Peterson (1993). Esto se debería posiblemente a que las estaciones se encuentran en continente y alejadas de esta fuente de ruido natural.
Palabras clave:Sismología Estaciones sismológicas Ruido sísmico
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Análisis de métodos de identificación automática de llegadas de fases P y su aplicación a las señales sismo-volcánicas del Misti (Perú)
(Universidad de Granada, 2017-09) Centeno Quico, Riky
Este trabajo describe el análisis de seis métodos utilizados en la identificación automática de fases P, aplicados a 150 eventos VT registrados por la red sísmica volcán Misti. Tres de ellos son convencionales y están basados en el análisis de la energía, la curtosis y el criterio de información Akaike (AIC). Dos fueron desarrollados a partir del periodo predominante amortiguado (Tpd), y del análisis de envolvente multi-banda (AMPA). Así mismo, en este trabajo se propone un método novedoso, denominado “AR-K”. Este método consiste en combinar un análisis autorregresivo de la señal y la curtosis del error de predicción como función característica (CF). Además de este enfoque novedoso, también se utilizó la potencia específica instantánea, la cual permitió realzar la llegada de la onda P y comparar la precisión y exactitud de los métodos con dos tipos de datos: originales y realzados. Se buscó identificar de manera automática 655 fases P; los resultados muestran que el método AR-K es el que detectó el menor número de identificaciones falsas y el que mejor detecta la llegada de ondas P, con un 99% de aciertos utilizando los datos originales. Luego, destacan los métodos AMPA, Tpd y AIC ajustándose mejor a los datos realzados. El método AR-K, también demostró ser el más preciso con una diferencia mínima de 0.02±0.02s, con los datos originales y 0.01±0.02s, con los datos realzados. Los métodos AMPA y Tpd, además de su precisión, destacan por su rapidez. Estos tres métodos muestran un buen desempeño, y son propuestos para realizar sistemáticamente la identificación automática de fases P para los datos del volcán Misti.
Palabras clave:Sismos Estación sísmica Ondas sísmicas
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Análisis de métodos geofísicos en la evaluación del volcán activo Misti (región sur del Perú)
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2013) Torres Velarde, Liliana Rosario; Tavera, Hernando
En el presente estudio se realiza el análisis del comportamiento del volcán Misti a partir de la aplicación de técnicas y métodos geofísicos. El volcán Misti (8196.371.7 S, 243543.3 E, 5822 msnm) se localiza a 17 km en linea recta, al Noreste de la ciudad Arequipa en el sur de Perú. La historia eruptiva del volcán representa un alto peligro para la ciudad de Arequipa en el sur de Perú. la historia eruptiva del volcán representa un alto peligro para la ciudad de Arequipa. Los mapas de peligros del volcán usando evidencia geológica y los hechos históricos confirman el grado de daños que alcanzaría una futura erupción del volcán. Considerando la circulación de fluidos hidrotermales en un volcán, es posible esquematizar las variaciones esperadas por la presurización de la cámara magmática; es decir, la presencia de fumarolas, incremento en la temperatura y en el volumen de las descargas de vapor, el incremento de calor que produciría el ascenso de un volumen mayor de gases magmáticos, al igual que el cambio de composición química. Estos resultados sustentan la importancia de monitorear las fuentes que estarían controlando la circulación de los fluidos en el sistema hidrotermal del volcán Misti. Mediante observaciones electromagnéticas y geotermales se identificó la ubicación espacial de las fuentes que controlarían el flujo de os fluidos hidrotermales en el volcán Misti. Con el método de Potencial espontáneo (SP) se generó un modelo de 2D para visualizar localizar la ubicación espacial de estas fuentes. Finalmente, la observación geotermal permitió identificar la presencia de anomalías geotérmicas mayores a 1 watt/m2.
Palabras clave:Vulcanismo Sensoramiento remoto Sismología
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Análisis de residuales de ondas P y propuesta de modelo de equilibrio isostático para la Cordillera Andina del Perú
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2015) Añazco Condori, Martha; Tavera, Hernando
El proceso de convergencia entre las placas de Nazca y Sudamericana, dio forma a la actual geomorfología del Perú y en la cual, sobresale la Cordillera de los Andes que alcanza alturas de hasta 6 km en la región central (nevado de Huascaran). La variada topografía existente en Perú, ha despertado el misterio de muchos investigadores de conocer el espesor de la corteza y su forma a profundidad. En el presente estudio, se propone un modelo de equilibrio isostático para la Cordillera Andina, a partir del análisis de residuales y anomalías de ondas P. Estas anomalías pueden ser interpretadas como variaciones en el espesor de la corteza bajo la zona de estudio y permiten comparar las propiedades físicas de la estructura existente por debajo de cada estación sísmica de manera regional. La base de datos utilizada, corresponde a eventos ocurridos a distancias Telesísmicas y registrados en 23 estaciones sísmicas pertenecientes a la Red Sísmica Nacional del Perú. El análisis de los residuales absolutos y relativos, proporcionaran las primeras estimaciones sobre la variación de las anomalías de Estación. La marcada diferencia observada entre los valores de anomalía de una zona a otra y su relación con la altitud de las estaciones, confirmaran la variación del espesor de la corteza en cada región. Los resultados permiten proponer que el equilibrio isostático a nivel de la corteza es suficiente para explicar la variación espacial de las anomalías. El espesor de la corteza por debajo de la Cordillera Andina para la Región Norte es de 50 Km, para la Región Centro de 55 Km y para la Región Sur de 64 Km.
Palabras clave:Sismología Placas tectónicas Geodinámica
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Análisis espacio-temporal de las precipitaciones y caudales durante los eventos El Niño (1982-83 y 1997-98) en la costa norte peruana
(Universidad Nacional Agraria La Molina, 2014) León Altuna, Karen Beatriz; Chávarri, Eduardo; Espinoza, Jhan Carlo
En la presente investigación se ha estudiado la variabilidad temporal y espacial de las precipitaciones a escala interanual (periodo 1963-2009) y, posteriormente, a una escala diaria durante los eventos El Niño de magnitud extraordinaria: 1982-1983 y 1997-1998, en las regiones de Tumbes y Piura. En primer lugar, se regionalizó la precipitación a partir del Método del Vector Regional (MVR) y se calcularon diez índices de precipitación, los cuales se relacionaron con diferentes tipos de El Niño, asociados a anomalías de temperatura superficial del mar en el Pacífico Ecuatorial Central (PC) y Pacífico Ecuatorial Este (PE). Como resultado se obtuvieron dos regiones climáticas: la región costera (menor a los 500 msnm) y la región andina (mayor a 1000 msnm), donde la precipitación se encuentra principalmente asociada al calentamiento del PE y enfriamiento del PC, respectivamente. Entre los 500 a 1000 msnm no se contó con estaciones meteorológicas. Posteriormente, mediante el Análisis de Componentes Principales se obtuvieron patrones diarios de precipitación, los cuales se relacionaron con los caudales y la circulación atmosférica durante los eventos El Niño 1982-83 y 1997-98. Los resultados del segundo modo de variabilidad mostraron dos regiones climáticas similares a las encontradas por el MVR en las que, durante los eventos El Niño, presentó un patrón espacial que opone los eventos de precipitación de ambas regiones. Asimismo, se identificó que la ocurrencia de lluvias intensas durante eventos extremos El Niño se produce durante anomalías de vientos del oeste que provocan la aproximación de la actividad convectiva (desde 140°W) hacia la costa norte peruana (80°W). Este desplazamiento es mucho más rápido durante el evento El Niño 1982-83. Estos patrones son importantes para explicar las causas de las precipitaciones extremas durante El Niño en la costa norte peruana.
Palabras clave:Precipitación Circulación atmosférica Corriente El Niño
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Análisis y evaluación de la distribución espacial de la sismicidad y lagunas sísmicas presentes en el borde occidental de Sudamérica
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2017) Ramos Chura, Sonia Estephanie; Minaya Lizárraga, Armando; Tavera, Hernando
En el presente estudio se hace uso de la información contenida en los catálogos sísmicos de Colombia, Ecuador, Perú y Chile (1500 al 2016), para analizar y evaluar la distribución Espacio - Tiempo de las áreas de ruptura asociadas a grandes sismos ocurridos en el borde Occidental de Sudamérica, lo cual permitirá identificar la presencia de las denominadas “lagunas sísmicas”. Los resultados muestran que en el borde Occidental de Sudamérica existen hasta 10 lagunas sísmicas que en el futuro darían origen a sismos de gran magnitud. Estas lagunas sísmicas se encuentran entre las áreas de ruptura de los siguientes sismos: hacia el extremo Norte del sismo de 1979 en Colombia (440 km. de longitud); a lo largo de toda la zona costera de Ecuador (480 km. de longitud), en la región Norte del Perú (560 km de longitud), en la región Central del Perú, hacia el extremo Norte del terremoto del 2007 (470 km de longitud), entre los sismos del 2007 y 2001 en el extremo Sur del Perú (200 km. de longitud); entre los sismos del 2001 y 2014 al Sur del Perú y Norte de Chile (100 km. de longitud); entre los sismos del 2014 y 1995 al Norte de Chile (350 km. de longitud); entre los sismos de 1995 y 2015 al Norte y parte Central de Chile (570 km. de longitud); entre los sismos del 2015 y 2010 al Centro de Chile (200 km. de longitud); y finalmente, al Sur del terremoto de Chile del 2010 (más de 1000 km. de longitud). Esta última involucra a la gran laguna sísmica del terremoto de 1960 (9.5 Mw).
Palabras clave:Sismología Sismometría Predicción geofísica
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Aplicación de la norma técnica E-030 "Diseño sismorresistente" en la clasificación de los suelos en el área urbana del distrito de Santa Rosa - Lima
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2016) Arredondo García, Luz Mercedes; Minaya Lizárraga, Armando; Tavera, Hernando
La zonificación sísmica es considerada como una metodología de trabajo adecuada para utilizarse en la reducción del riesgo sísmico en ciudades. El objetivo es evaluar la respuesta de los suelos ante la amenaza sísmica, para ello se analiza con un enfoque multidisciplinario la información sísmica, geofísica, geológica, geodinámica, geomorfológica y geotécnica a fin de obtener el mapa de zonificación sísmico-geotécnico. El objetivo de la presente investigación es aportar información necesaria para la identificación de zonas vulnerables ante amenazas sísmicas en base a las propiedades dinámicas de los suelos, para lo cual se realiza el análisis de la información de vibración ambiental registrada en el área urbana del distrito de Santa Rosa con la técnica de Nakamura (H/V) y la técnica de Análisis Multicanal de las Ondas Superficiales (MASW), tomando en cuenta las condiciones geológicas y geotécnicas propias de la zona. La información de vibración ambiental corresponde a 141 puntos de registro, los cuales fueron seleccionados considerando el mapa catastral del área urbana del distrito de Santa Rosa, distribuida en cuatro (4) áreas en función de la densidad poblacional. Se pretende identificar los períodos dominantes del suelo y su amplificación relativa. Asimismo, se realizaron 7 líneas de MASW a fin de conocer los espesores de las capas superficiales, así como la velocidad de las ondas de corte (Vs). El estudio es complementado con datos geotécnicos obtenidos de 7 calicatas de exploración a cielo abierto con dimensiones de 1.5 m x 1.5 m de lado y 3.0 m de profundidad máxima a fin de conocer la capacidad de carga admisible del suelo y realizar la clasificación SUCS de los suelos. Los resultados obtenidos permiten identificar para el área urbana del distrito de Santa Rosa la presencia de tres (3) zonas sísmica-geotécnicas, las mismas que corresponden a los suelos de Tipo I, Tipo II y Tipo III, de acuerdo a la Norma Técnica E-030.
Palabras clave:Zonas sísmicas Geología estructural Suelos
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Aplicación de los sistemas de información geográfica para la determinación de escenarios de riesgo en el balneario de Pucusana
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012) Ochoa Zamalloa, Ángel Jair; Tavera, Hernando; Quispe Vilchez, José Luis
Debido al alto peligro al que la población de Lima está expuesta, es necesario conocer los posibles daños que podrían producirse de ocurrir un sismo de gran magnitud. Este estudio propone una metodología de fácil aplicación que permite definir escenarios de riesgo, considerando como variables fundamentales los relacionados a los parámetros hipocentrales del sismo que podrá ocurrir, la calidad del suelo y de las viviendas, la distribución de la población, la distribución de los servicios básicos, la hora en que podría ocurrir el evento y los medios o mecanismos de respuesta que tengan a su disposición la población para tratar de mitigar sus efectos. La continua ocurrencia de sismos en el Perú ha permitido conocer que el impacto de un sismo se concentra en áreas urbanas vulnerables, definida no solo por la fragilidad de las edificaciones sino también a otros factores sociales como el crecimiento descontrolado de las ciudades, particularmente la ocupación de zonas no apropiadas por el tipo de suelo y laderas empinadas. En las últimas décadas el desarrollo urbano se incrementó considerablemente hacia la zona sur de Lima Metropolitana, dando lugar al crecimiento descontrolado de distritos como Pucusana, Santa María del Mar, San Bartolo y Punta Hermosa, haciendo de estos cada vez más vulnerables a diferentes peligros y entre ellos a los sismos. En este estudio se pretende identificar áreas de riesgo en el Balneario de Pucusana y proponer posibles soluciones a los problemas de la vulnerabilidad que afectan al poblador de Pucusana, mediante el planteamiento de un modelo de gestión de riesgo. Este modelo propone programas y proyectos que permitirán al poblador de Pucusana disminuir los niveles de daños, elevando su nivel de resiliencia y evitando su exposición mediante la identificación de los lugares de mayor fragilidad.
Palabras clave:Sistemas de información geográfica Sismicidad Tsunamis
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Aplicación de métodos geofísicos y geotécnicos para la evaluación de riesgos de geodinámica externa en el área urbana de Huaycán - Lima
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2015) Pari Rendon, Kelly Amanda; Tavera, Hernando
Es sabido que el mayor riesgo de una ciudad es estar situada en zonas donde la ocurrencia de peligros naturales como los sismos y sus efectos secundarios (tsunamis, licuación de suelos, deslizamientos) son frecuentes. Este es el caso de la ciudad de Lima y del poblado de Huaycán dentro del distrito de Ate. De acuerdo a la historia sísmica, en la región central del Perú, todos los distritos y poblados existentes han sido afectados en diferente grado; por lo tanto, se tiene información relevante a ser utilizada en la gestión del riesgo. Por otro lado, se sabe que a la ocurrencia de un sismo, los daños observados y la pérdida de vidas no es responsabilidad directa de los sismos, sino de la calidad de las construcciones y del suelo sobre el cual se han desarrollado. En este escenario es importante, conocer el comportamiento dinámico de los suelos de cualquier localidad y ciudad a fin de proyectar las viviendas y obras de ingeniería. Conociendo la calidad del suelo, se realiza un correcto diseño de la estructura y se reduce la vulnerabilidad. En este sentido, en el poblado de Huaycán se realiza el estudio del comportamiento dinámico de los suelos ante la solicitación sísmica utilizando metodologías como la sísmica y geofísica, complementada con técnicas de geotecnia. Los resultados han permitido identificar en Huaycán la presencia de dos tipos de suelos, S1 y S2 sobre la actual superficie ocupada. Huaycán representa un caso típico de poblado asentado. Huaycán representa un caso típico de poblado asentado sobre las faldas de cerros y desarrollado sobre sus quebradas; es decir, sobre áreas de riesgo por la presencia de flujos de detríticos y caída de rocas. Los trabajos in situ desarrollados entorno al poblado de Huaycán, han permitido identificar la presencia de 26 zonas críticas para el flujo de detríticos y caída de rocas que podrían afectar a un alto porcentaje de viviendas.
Palabras clave:Suelos Geología estructural Terremotos
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Aproximación a un modelo detallado de la sismicidad en el Perú: características y evaluación de la energía sísmica liberada
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2002) Bernal Esquia, Yesenia Isabel
El borde Oeste de Sudamérica y por ende el Perú, forma parte del Cinturón de Fuego del Pacifico, conocido por su alto potencial sísmico e importante actividad volcánica. La sismicidad presente en Perú, debe su origen al proceso de convergencia entre las placas de Nazca y Sudaméricana, la misma que se realiza a velocidades del orden de 8 cm/año. Este proceso dio forma a la actual topografía de Perú caracterizada por la presencia de la Cordillera de los Andes, la misma que se constituye como fiel ejemplo de una tectónica dinámicamente activa. Como resultado de este continuo proceso en el Perú ocurre un gran número de terremotos de diversas magnitudes a diferentes niveles de profundidad; por lo tanto, resulta de importancia conocer en detalle las características de esta sismicidad. En este estudio se hace uso de una base de datos sísmicos extraída de los catálogos de Engdahl (periodo 1964-1995) y del Instituto Geofísico del Perú (año 1996) para analizar las características de la distribución espacial de los sismos y su relación con el proceso de subducción de la placa de Nazca por debajo de la Sudamericana (mb≥5.0). Asimismo, se evalúa y cuantifica los niveles máximos de energía liberada por los sismos ocurridos a diferentes rangos de profundidad. Los resultados muestran la existencia de tres fuentes sismogénicas que dan origen a los sismos de foco superficial, intermedio y profundo. Los sismos asociados al contacto de placas y deformación de la placa oceánica, han permitido configurar la geometría del proceso de subducción llegando a verificarse la presencia de dos modos de subducción, una denominada subhorizontal y otra normal, ambas sugerida por diversos autores (Cahill y Isacks, 1992; Tavera y Buforn, 1998; Tavera y Buforn, 2001). Asimismo, los datos sugieren que a la latitud de 10ºS, a una distancia de 700 dm desde la fosa y a profundidades de 120-150 km, la placa de Nazca estaría soportando un proceso de doblamiento debido a fuerzas derivadas de su mismo peso. La distribución de las curvas de iso- energía coincide con la geometría de las fuentes sismogénicas, siendo los valores máximos de energía sísmica liberada debido a la ocurrencia de sismos de magnitud elevada. La evaluación del número de sismos y sus respectivos porcentajes de energía, sugieren que la frecuencia sísmica y la cantidad de energía sísmica liberada dependen de la magnitud de los sismos. Por otro lado, métodos como el propuesto por Tusboi sugiere que para el Perú es difícil establecer y proponer periodos medios de acumulación de energía y ocurrencia de grandes sismos debido a la complejidad de los procesos que les dan origen, siendo estos por demás heterogéneos. Sin embargo, de acuerdo a la geometría de cada una de las fuentes sismogenicas presentes en Perú, los sismos pueden liberar mayor o menor energía a diferentes niveles de profundidad. El método de gráficos polares sugiere que los departamentos ubicados frente a la línea de costa serían mayormente afectados por la fuente sismogénica que considera a los sismos de subducción; mientras que, los departamentos del interior serían afectados por sismos asociados a fallas activas. Dentro del campo de la ingeniería sísmica, el Mapa de Zonificación Sísmica Preliminar, proporciona importante información a tener en cuenta en futuros planes de prevención y mitigación a aplicarse a cada departamento de Perú. Los departamentos de Arequipa, Ica, Lima y Ancash han sido identificados como de Alta Sismicidad.
Palabras clave:Sismología Sismicidad Tectónica de placas
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Áreas probables de ruptura sísmica en el borde occidental del Perú, a partir de la variación del parámetro "b"
(Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, 2011) Condori Quispe, Cristobal; Tavera, Hernando
Se ha evaluado la presencia de asperezas para el borde occidental del Perú, propensas a producir, en el futuro, sismos de gran magnitud, todos asociados al proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana. Para tal fin, se analiza la variación espacio-tiempo del parámetro “b” siguiendo la metodología propuesta por Wiemer y Wyss. (1997). La data utilizada considera 1367 eventos sísmicos del catálogo sísmico del Instituto Geofísico del Perú (periodo 1970 a 2010), todos con focos ubicados a profundidades menores a 60 Km. Con una magnitud de completitud de 3.8Ms. Los resultados obtenidos permiten identificar la existencia de al menos 5 asperezas con valores anómalos del parámetro “b” en las cuales existe mayor acumulación de energía elástica. Históricamente, estas asperezas produjeron en el pasado terremotos de gran magnitud. La primera aspereza (A1) se encuentra frente a la costa del extremo sur del departamento de Arequipa, Moquegua y Tacna (terremoto de 1868); la segunda (A2), frente a la costa del extremo norte del departamento de Arequipa (terremoto de 1913); la tercera (A3) y cuarta (A4), frente a la costa de los departamentos de Lima y Ancash (terremoto de 1746) y la quinta (A5), frente a la costa de los departamentos de Lambayeque y Piura (terremoto de 1619). Los resultados del estudio muestran que las asperezas A1, A2 y A3 presentan probabilidades de un 75% de producir en los próximos 50 años, terremotos con magnitud mayores a 7.0Ms.
Palabras clave:Sismología Fallas geológicas Geodinámica
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Aspect sensitivity studies of the small scale plasma irregularities in the equatorial electrojet
(Cornell University, 2005-03) Lu, Fei; Farley, Don
Mediciones mejoradas de la sensibilidad del aspecto de ecos del electrochorro ecuatorial se han realizado en el Radio Observatorio de Jicamarca (ROJ). Los resultados muestran que estos ecos a menudo se limitan a doce y veinticinco +/- grados de la perpendicular a la dirección del campo magnético. Durante los períodos débilmente impulsadas, los ángulos de aspecto de tipo II y tipo I resuena en menor grado, disminuyen monotónicamente al aumentar la altitud. Cuando el electrochorro es fuerte, sin embargo, los ángulos de aspecto de los dos tipos de eco permanecen casi constantes con la altitud e incluso amplían a altitudes donde existen señales fuertes de tipo I. A la misma altura, los ángulos de aspecto de ondas de alta frecuencia son más pequeñas que las de ondas de baja frecuencia, a veces menos de la mitad. Estos experimentos se llevaron a cabo en el ROJ con mucha mejora de la tecnología informática y de radar en comparación con 1985, los experimentos en que se realizó el primer estudio de sensibilidad aspecto. Además de la mejor resolución de la altitud y más alturas de la muestra, durante algunas de las nuevas observaciones, el electrochorro también se controló a través de un haz oblicuo y observaciones 150 km de eco añadido al mismo tiempo. Además, a diferencia del experimento 1985, nuestros experimentos fueron diseñados para tener en cuenta diversos errores (como la falta de alineación de línea de base) que puede llevar a una sobreestimación de los ángulos medidos aspecto. Los ángulos de aspecto de tipo I y tipo II ecos de nuestros experimentos son mucho más pequeñas que los experimentos de 1985 (menos de 0:25 +/-). Por primera vez, los ángulos de aspecto de gran altura (120-130) los ecos que aparecen alrededor de la puesta del sol, así como un 150 km de ecos se midieron utilizando la misma tecnología. Los ángulos de aspecto son alrededor de 0:09 +/- y 0:05 +/- respectivamente. Por lo tanto, cuanto mayor sea la altitud, el campo alineado del plasma es más irregular. Los resultados de nuestros experimentos proporcionan importante información sobre el mecanismo de la saturación con respecto al crecimiento de las irregularidades de plasma, es decir, es la consideración 3D realmente necesario. Esperamos que los resultados se pueden comparar con la teoría o simulaciones pronto.
Palabras clave:Plasma density Interferometry Equatorial electrojet