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Procesamiento de Datos Geofísicos


En la Red Sísmica de Puerto Rico (RSPR) son procesados los registros digitales y los análogos (sismogramas). El primer paso, antes de comenzar el procesamiento de los datos sísmicos, es identificar en los registros todos los eventos sísmicos que ocurren diariamente. Una vez identificados los sismos, el siguiente paso es determinar si el sismo es LOCAL, REGIONAL, (MIDAS) o TELESÍSMICO. Una vez determinado el tipo de sismo procedemos a localizarlo, todos aquellos sismos que la RSPR registra, procesa y localiza son sismos locales o regionales cercanos. Todos los terremotos localizados dentro de las latitudes 17.0° N - 20.0° N y las longitudes 63.5° W - 69.0° W se consideran sismos locales. Para procesar los sismos se utiliza un programa desarrollado en la RSPR y que a su vez utiliza el programa de localización HYPO 2000. Este programa de procesamiento es PRSN Data Analisys and Information System, mejor conocido como PRDANIS. Las magnitudes de los eventos sísmicos se calculan usando la amplitud máxima (XMAG) y el tiempo de duración o CODA (FMAG) registrada por cada estación, según la fórmula de Eaton (1994), y utilizando el modelo de la velocidad propuesto por Huérfano y Bataille (1994). Por otro lado todos los sismos que la RSPR registra pero no puede localizar, se procesan utilizando como base la localización del Centro Nacional de Información sobre Terremotos del Servicio Geológico de Estados Unidos (NEIC-USGS, por sus siglas en inglés). Estos suelen ser sismos regionales lejanos o sismos lejanos también conocidos como telesismos.

Sismos localizados por la Red Sísmica de Puerto Rico:

A. Locales

Todos los terremotos localizados dentro de las latitudes 17.0° N - 20.0° N y las longitudes 63.5° W - 69.0° W se consideran sismos locales. Para determinar la localización del evento sísmico se requieren los tiempos de arribo de las ondas P y S, la polaridad de las ondas, al igual que la calidad de dichas lecturas. Para calcular la magnitud es necesario leer la duración (CODA) y la amplitud máxima de la onda sísmica para cada estación que registró el evento.

Ejemplo de una localización de PRDANIS en formato HYPO 2000 para un sismo LOCAL RSPR
            YEAR MO DA  --ORIGIN--  --LAT N-  --LON W--  DEPTH   RMS   ERH   ERZ  XMAG  FMAG  PMAG  INT
            2004-08-22  0009 19.79  18 42.77   68 25.69 179.95  0.24  5.75  2.16  3.84  3.60  3.60D 
                                                                                                    SOURCE
            NSTA NPHS  DMIN MODEL GAP ITR NFM NWR NWS NVR REMRKS-AVH  N.XMG-XMMAD-T   N.FMG-FMMAD-T  L F X
              15   19 141.6  PR1  347  12   8  18  11  19     Q  PPG   5.00  0.07      7.00  0.02 D

            XMAG2-N.XMG2-XMMAD-T-S  FMAG2-N.FMG2-FMMAD-T-S  PREF.MAG-N.PMAG-PRMAD-T
            3.84   5.00  0.07 L     3.60   7.00  0.02 Z        3.60   7.00  0.02 D

            REGION= Eastern Dominican Republic

            STA NET COM CR DIST AZM  AN P/S WT   SEC (TOBS -TCAL -DLY  =RES)  WT   SR  INFO  CAL DUR-W-FMAG-T -AMP-U-PER-W-XMAG-T  
            AGPR PR HHE  A141.6 100 140 ES  1  73.04 53.25 53.26 0.00 -0.01  1.06S    0.519
            AGPR PR HHZ  A141.6 100 140 EP+ 1  49.87 30.08 29.92 0.00  0.16  1.06     0.265 0.73  72   3.60 Z
            LSP  PR SHE  A153.8 112 138 ES  1  74.81 55.02 55.04 0.00 -0.02  1.06S    0.365
            LSP  PR SHZ  A153.8 112 138 EP+ 1  49.87 30.08 30.92 0.00 -0.84* 0.48     0.055 1.40  95   3.58 Z    62C1.00   4.04 L  
            LRS  PR SHZ  A173.6 105 134 EP+ 1  52.35 32.56 32.64 0.00 -0.08  1.06     0.184 1.40  87   3.52 Z    43C1.00   3.94 L  
                                        ES  1  78.00 58.21 58.10 0.00  0.11  1.06S    0.149
            AOPR PR HHN  A181.4 102 133 ES  1  79.07 59.28 59.35 0.00 -0.07  1.06S    0.177
            AOPR PR HHZ  A181.4 102 133 EP+ 1  53.24 33.45 33.34 0.00  0.11  1.06     0.185 0.73  72   3.64 Z    133C1.00   3.84 L  
            PORP PR SHZ  A202.6 110 130 EP+ 1  54.31 34.52 35.34 0.00 -0.82* 0.58     0.077 1.40  82   3.50 Z
                                        ES  1  82.60 62.81 62.91 0.00 -0.10  1.06S    0.251
            CELP PR SHZ  A207.8 109 129 EP+ 1  55.73 35.94 35.84 0.00  0.10  1.06     0.242 1.40  91   3.60 Z    23C1.00   3.78 L  
                                        ES  1  83.65 63.86 63.80 0.00  0.06  1.06S    0.207
            CSB  PR SHZ  A244.4 100 125 ES  1  89.98 70.19 70.35 0.00 -0.16  1.06S    0.204
            SJG  IU BHN  A249.8 105 124 ES  1  90.88 71.09 71.34 0.00 -0.25  1.06S    0.159
            SJG  PR SHZ  A249.8 105 124 EP+ 1  61.50 41.71 40.09 0.00  1.62* 0.00     0.000 1.40  87   3.61 Z    17C1.00   3.77 L  
                                        ES  1  91.73 71.94 71.36 0.00  0.58* 1.06S    0.159
            CBYP PR HGZ  A276.0  99 121 EP+ 1  62.71 42.92 42.86 0.00  0.06  1.06     0.267 0.73  89
            CBYP PR HGN  A276.0  99 121 ES  1  96.06 76.27 76.29 0.00 -0.02  1.06S    0.304
            HUMP PR HGN  A279.8 102 121 ES  1  96.52 76.73 77.02 0.00 -0.29  1.06S    0.222
          

Para eventos que no fueron registrados digitalmente, los tiempos de arribo P y S, al igual que la CODA y la amplitud, se leen directamente de los sismogramas. Luego de que dichos datos han sido prelocalizados; se revisan los errores residuales de cada lectura, el rms y los errores vertical (erz) y horizontal (erh). De ser necesario, el sismograma es releído y el evento es relocalizado. Este proceso es repetido hasta que se alcance la mejor localización posible. Una vez se han completado todos estos pasos, termina el procesamiento del sismo, y su localización es integrada a nuestro banco de datos sísmicos, los cuales pueden ser accesados a través de esta página. Nuestros datos son utilizados para complementar los bancos de datos sísmicos de otras redes y son enviadas a las listas de servicio. Los datos sísmicos procesados por la RSPR son utilizados para investigaciones de instituciones locales e internacionales.

B. Sismos Regionales

Aquellos sismos cuyos epicentros son localizados fuera de la zona local, conocida como la Región de Puerto Rico e Islas Vírgenes, (latitudes 17.0° N - 20.0° N y las longitudes 63.5° W - 69.0° W) y dentro de las latitudes 5.0° S - 35.0° N y las longitudes 55.0° W - 125.0° W se consideran sismos regionales (región de MIDAS).

Existen tres procesamientos diferentes para el caso de eventos regionales:

  1. Si el sismo se registró en la RSPR y no existe una localización del NEIC-USGS (Nacional Earthquake Information Center-United States Geological Survey), se procede a localizarlo. Para completar el procesamiento y la localización de estos sismos se requieren los tiempos de arribo P y S, la polaridad de estas, al igual que la calidad de dichas lecturas para cada estación que haya registrado el sismo. Estos datos se integran a la base de datos de la RSPR con las localizaciones realizadas, estas a su vez son enviadas a las listas de servicio.
  2. Ejemplo de una localización de PRDANIS en formato HYPO 2000 para un sismo REGIONAL
    RSPR
              YEAR MO DA  --ORIGIN--  --LAT N-  --LON W--  DEPTH   RMS   ERH   ERZ  XMAG  FMAG  PMAG  INT                            
              2004-08-23  1435 34.77  20 22.89   70 35.70  25.00  0.82 21.33 69.06  4.80  4.41  4.41D                                
                                                                                                      SOURCE                        
              NSTA NPHS  DMIN MODEL GAP ITR NFM NWR NWS NVR REMRKS-AVH  N.XMG-XMMAD-T   N.FMG-FMMAD-T  L F X                         
                20   23 396.2  PR1  351  17  11  21  11  23     Q- PPG   6.00  0.10      8.00  0.13 D                                
                                                                                                                                    
              XMAG2-N.XMG2-XMMAD-T-S  FMAG2-N.FMG2-FMMAD-T-S  PREF.MAG-N.PMAG-PRMAD-T                                                
              4.82   5.00  0.09 L     4.41   8.00  0.13 Z        4.41   8.00  0.13 D                                                
    
              REGION= Out of Puerto Rico/Virgin Islands                                                                              
                                                                                                                                    
              STA NET COM CR DIST AZM  AN P/S WT   SEC (TOBS -TCAL -DLY  =RES)  WT   SR  INFO  CAL DUR-W-FMAG-T -AMP-U-PER-W-XMAG-T  
              IDE  PR SHZ  A396.2 123  90 EP+ 1  86.40 51.63 52.22 0.00 -0.59* 1.00     0.247 1.40 182   4.16 Z   127C1.00   4.93 L  
              IDE  PR SHE  A396.2 123  90 ES  1 131.49 96.72 92.95 0.00  3.77* 0.00S    0.102                                        
              AGPR PR HHZ  A423.0 119  90 EP+ 1  96.67 61.90 55.61 0.00  6.29* 0.00     0.000 0.73 163   4.39 Z                      
              AGPR PR HHE  A423.0 119  90 ES  1 134.95100.18 98.99 0.00  1.19* 1.00S    0.166                                        
              LSP  PR SHZ  A442.6 122  90 EP+ 1  93.60 58.83 58.09 0.00  0.74* 1.00     0.373 1.40 188   4.27 Z                      
              LSP  PR SHE  A442.6 122  90 ES  1 137.09102.32103.40 0.00 -1.08* 1.00S    0.867                                        
              LRS  PR SHZ  A457.2 119  90 EP+ 1  94.76 59.99 59.95 0.00  0.04  1.00     0.109 1.40 188   4.29 Z                      
                                          ES  1 140.71105.94106.71 0.00 -0.77* 1.00S    0.166                                        
              AOPR PR HHZ  A462.4 118  90 EP+ 1  96.43 61.66 60.61 0.00  1.05* 1.00     0.102 0.73 175   4.52 Z   252C1.00   4.77 L  
              AOPR PR HHE  A462.4 118  90 ES  1 144.26109.49107.89 0.00  1.60* 1.00S    0.120                                        
              CSB  PR SHZ  A521.0 115  90 EP+ 1 102.35 67.58 68.02 0.00 -0.44  1.00     0.131 1.40 192   4.42 Z   113C1.00   5.18 L  
                                          ES  1 156.69121.92121.08 0.00  0.84* 1.00S    0.136                                        
              SJG  IU BHE  A531.0 117  90 ES  1 156.65121.88123.34 0.00 -1.46* 1.00S    0.099                                        
              SJG  PR SHZ  A531.1 117  90 EP+ 1 104.46 69.69 69.30 0.00  0.39  1.00     0.103 1.40                 48C1.00   4.82 L  
                                          ES  1 157.92123.15123.35 0.00 -0.20  1.00S    0.099                                        
              CBYP PR HGZ  A550.5 114  90 EP+ 1 106.08 71.31 71.75 0.00 -0.44  1.00     0.157 0.73 193                               
              CBYP PR HHE  A550.5 114  90 ES  1 162.92128.15127.71 0.00  0.43  1.00S    0.193 0.73                148C1.00   4.73 L  
              CPD  PR BHZ  A556.9 117  90 EP+ 1 107.20 72.43 72.56 0.00 -0.13  1.00     0.103 0.73 204   4.82 Z                      
              CPD  PR BHE  A556.9 117  90 ES  1 163.51128.74129.16 0.00 -0.42  1.00S    0.099                                        
              HUMP PR HGZ  A557.7 115  90 EP- 1 107.23 72.46 72.66 0.00 -0.20  1.00     0.131 0.73 213                               
              HUMP PR HGE  A557.7 115  90 ES  1 162.82128.05129.33 0.00 -1.28* 1.00S    0.136 0.73                173C1.00   3.52    
              MTP  PR BHZ  A588.0 114  90 EP+ 1 110.79 76.02 76.50 0.00 -0.48  1.00     0.157 0.73 291   5.20 Z                      
              MTP  PR BHE  A588.0 114  90 ES  1 171.80137.03136.17 0.00  0.86* 1.00S    0.193                                        
            
  3. Si se registran fases en la RSPR y existe una localización final del NEIC-USGS se procede a completar el procesamiento del evento sísmico. Para completar el procesamiento de estos sismos se requieren los tiempos de las fases, la polaridad de estas, al igual que la calidad de dichas lecturas para cada estación que haya registrado el sismo. Estos datos se integran a la base de datos de la RSPR con las localizaciones o soluciones del NEIC-USGS.
  4. Ejemplo del procesamiento en PRDANIS de un sismo regional con solución de otra agencia RSPR
                SOURCE:             NEIC
                DATE (yyyy/mm/dd):  2004/08/22
                TIME (hh:mm:ss.ss): 04:54:08.90
                LATITUDE:           9.351
                LONGITUDE:          -78.513
                DEPTH:              75.3
                REGION:             Panamá
                Mw:                 0.0
                Mb:                 4.6
                Ms:                 0.0
                Ml:                 0.0
                QUAKE STATIONS:     109
                RSPR PHASES: 4
              
C. Sismos Lejanos (Telesísmicos)

Para los sismos Telesísmicos (fuera de las latitudes 5.0° S - 35.0° N y las longitudes 55.0° W - 125.0° W) se lleva un registro de las formas de ondas que contienen el sismo, los tiempos de arribo y su localización (realizada por el NEIC-USGS u otra red mundial). Para completar el procesamiento de los sismos lejanos se requieren los tiempos del primer arribo de la onda, la polaridad de estas, al igual que la calidad de dichas lecturas para cada estación que haya registrado el sismo. Estos datos se integran a la base de datos de la RSPR con las localizaciones o soluciones del NEIC-USGS.

Ejemplo del procesamiento en PRDANIS de un telesismo RSPR
          SOURCE:             NEIC
          DATE (yyyy/mm/dd):  2004/08/07
          TIME (hh:mm:ss.ss): 09:30:16.45
          LATITUDE:           51.814
          LONGITUDE:          -66.464
          DEPTH:              10.0
          REGION:             South of the Aleutian Island
          Mw:                 6.0
          Mb:                 6.3
          Ms:                 5.4
          Ml:                 0.0
          QUAKE STATIONS:     180
          RSPR PHASES: 13