földcsuszamlások

a földcsuszamlások egy másik természeti veszély, amely sokféle körülmények között mutat teljesítménytörvény frekvencia-területi statisztikákat. Először 16 809 földcsuszamlás regionális leltárát vesszük figyelembe Olaszország Umbria–Marche területén (14). Ezt a leltárt 1:33 000 méretarányú légi felvételek elemzéséből nyerték, kiegészítve a kiválasztott helyszíneken végzett részletes geomorf vizsgálatokkal (15, 16). A nem kumulatív szám-terület Eloszlás ábrán látható. 9 (a adatkészlet). A közepes és a nagy földcsuszamlások jól korrelálnak a teljesítmény-törvény relációval az al = 2,5 kitevővel és a C = 300 metszettel (AL km2-ben). Ez az adatkészlet eltér az al < 10-1 km2 (a 300 m) teljesítménytörvény-skálázásától. Az ekvivalens kumulatív Eloszlás az EKV. 21 is mi a következő vizsgálni egy leltárt 4,233 földcsuszamlások az Umbria régióban, amelyek által kiváltott hirtelen hőmérséklet-változás január 1, 1997. Ezt a leltárt a hóolvadás után 3 hónappal 1:20 000 skálán készített légi fényképek elemzéséből nyerték, kiegészítve terepi felmérésekkel. Ezen földcsuszamlások nem kumulatív szám-terület eloszlását az ábra is tartalmazza. 9 (B adatkészlet). Vegye figyelembe, hogy a függőleges skálákat úgy állították be, hogy a két adatkészlet átfedésben legyen. Ezek a földcsuszamlások jól korrelálnak az EQ hatalom-törvény viszonyával is. 21, ismét figyelembe aL = 2,5 és C = 0,3 (AL km2). Ez az adatkészlet eltér az al < 10-3 km2 (a 30 m) teljesítménytörvény-skálázásától.

az ábrán bemutatott két adatkészlet átfedése. A 9. ábra azt mutatja, hogy a power-law méretezés a földcsuszamlások tartományában érvényes, 10-3 km2 < AL < = 4 km2, azaz a 30 m-nél nagyobb hosszúságmérlegek esetén.a hóolvadás által kiváltott földcsuszamlások (adathalmaz B) minden bizonnyal teljesebb, mint a történelmi földcsuszamlások (adathalmaz a). Megállapítottuk, hogy az a adathalmaz regionális jegyzékében szereplő földcsuszamlások borulását (AL = 2 60-2 km2-nél) az okozza, hogy a légi felvételeken nem lehet mérni a kisebb földcsuszamlások területeit, és/vagy az erózió és más pazarló folyamatok okozzák.

másrészt, a borulás a földcsuszamlások adathalmaz B nem egy tárgy, és az eredménye a csonkolás a teljesítmény-törvény méretezés hosszskála körülbelül egy 30 m. mivel a frissesség a hóolvadás által kiváltott földcsuszamlások, valamint a minőség és a skála (1:20 000) a légifelvételek közül a legkisebb földcsuszamlási terület, amelyet következetesen feltérképeznek, körülbelül 2,5 60-4 km2 (a 16 m), azaz alacsonyabb, mint az a 30 m méret, amelynél az adatkészlet eltér a hatalom-törvény viszonytól. Ezt a következtetést a kiválasztott helyszíneken végzett részletes geomorf vizsgálatok is alátámasztották, amelyek megerősítették, hogy a légi felvételekből származó készletek gyakorlatilag teljesek.

a hóolvadás okozta földcsuszamlásoknak a teljes földcsuszamláskészlethez való hozzájárulása az ábrán látható a és B adathalmazok összehasonlításából is levezethető. 9. A tényleges földcsuszamlási leltárban a hóolvadás által kiváltott földcsuszamlások (B adatkészlet) teljes földcsuszamlási területe 12,7 km2, és a hosszú távú (regionális) földcsuszamlások teljes földcsuszamlási területének 0,7%-át teszik ki (a adatkészlet). Azonban a frekvencia-terület eloszlások ábrán bemutatott. 9 mesélj egy másik történetet. Tegyük fel, hogy mindkét készlet teljes a nagyobb földcsuszamlásokhoz. Bizonyíték arra, hogy ez igaz, az ábrán látható. 9, ahol mind az a, mind a B adathalmaz azonos hatványtörvény-eloszlással rendelkezik. A C érték összehasonlítása az Eq – tól. 21 mindkét Eloszlás (ábra. 9), A B adathalmaz C = 0,3, az a adathalmaz pedig C = 300; az arány 1:1000.

a két frekvenciaterület-Eloszlás alatti terület az egyes adathalmazok relatív teljes földcsuszamlásterületét jelenti. Változó C Eq. A 21 x 1000 megegyezik azzal, hogy a frekvencia-terület görbe alatti területet 1000-szeresére változtatjuk. Ezért a frekvencia-terület eloszlás alapján a hóolvadás által kiváltott földcsuszamlások teljes területe (B adatkészlet) a hosszú távú regionális földcsuszamlások teljes területének 0,1%-át teszi ki (a adatkészlet). A 0,1% – os alacsonyabb érték (szemben az utolsó bekezdésben tárgyalt 0,7% – kal) azt a tényt tükrözi, hogy az a adatkészlet hiányos.

fontos kérdés a kiváltott földcsuszamlások relatív fontossága a hosszú távú földcsuszamlásleltárban. A legtöbb földcsuszamlás a legnagyobb kiváltott földcsuszamlási eseményekben keletkezik, vagy a földcsuszamláskészletet a földcsuszamlások rendszeres háttere uralja? Természetesen földrengések, hóolvadás események, valamint a nagy intenzitású vagy hosszan tartó esőzések sok földcsuszamlást váltanak ki. De mi a frekvencia-nagyságrendű statisztika ezekre az eseményekre? Ábra szerinti összehasonlítás. A 9. ábra racionális alapot nyújt a kiváltott földcsuszamlás intenzitásának számszerűsítéséhez. Nem megfelelő egyszerűen figyelembe venni a megszámlált földcsuszamlások számát; ezt az ábrán megadott összehasonlításhoz. A 8. adathalmaz súlyos hibához vezetne, mivel a B adathalmaz viszonylag teljes (azaz a kiváltott földcsuszamlások egészét vagy nagy részét számolják), az A pedig hiányos. A tényleges földcsuszamláskészletek alapján a két adatkészlet relatív intenzitása 4 233/16 809 vagy 1/4 6/4 lenne. Ez nagyon különbözik a korábbi következtetésünktől, amely az egyes adathalmazok teljesítménytörvény-eloszlásán, valamint a C értékeinek 1:1000 arányán alapul,hogy a relatív intenzitás 1/1000.

összehasonlításképpen, most úgy a frekvencia-terület eloszlása 10.000 földcsuszamlások kiváltott területe felett 10.000 km2 a január 17, 1994, Northridge, CA földrengés. Ezeket a földcsuszamlásokat Harp és Jibson (17) számba vette. 1:60 000 méretarányú légi felvételeket használtak a földrengés utáni reggelen, és összehasonlították ezeket a képeket a korábban készített fényképekkel. A digitalizált fotókat terepmunka egészítette ki. Becsléseik szerint a leltár majdnem teljes a 5 m-nél nagyobb hosszúságú földcsuszamlások esetében. Ezen földcsuszamlások nem kumulatív szám-terület eloszlását az ábra mutatja. 10. Ezek a földcsuszamlások jól korrelálnak a hatalom-törvény relációval Eq. 21 Al = 2,3 és C = 1,0 (AL km2-ben). Ez az adatkészlet eltér az al < 10-3 km2 (a 30 m) teljesítménytörvény-skálázásától.

ezeknek a földrengés által kiváltott földcsuszamlásoknak az adatai Kaliforniában rendkívül hasonlóak a hóolvadás által kiváltott földcsuszamlásokhoz Közép-Olaszországban. A legjobban illeszkedő teljesítménytörvény-kitevő a kaliforniai adatok esetében aL = 2,3, az olasz adatok esetében pedig aL = 2,5. A kis földcsuszamlások felborulása lényegében ugyanazon földcsuszamlási területeken történik a két adatkészlet esetében. A hóolvadás által kiváltott földcsuszamlások relatív intenzitása a fügékben megadott összefüggésekből nyerhető. 9 és 10. Az al = 10-2 km2-nél végzett összehasonlítás azt mutatja, hogy a kaliforniai földcsuszamlás intenzitása körülbelül kétszerese volt az olasz földcsuszamlás intenzitásának. Mivel mindkét készlet viszonylag teljesnek tűnik, a relatív intenzitás arányos a földcsuszamlások számával, azaz 11 000/4 233 = 2,6.

ezután összehasonlítjuk a fenti eredményeket a korábbi vizsgálatokkal. Fujii (18) 800 földcsuszamlás összesített számterület-leltárt kapott, amelyet Japánban heves esőzések okoztak. Kiváló korreláció a hatalom-törvény relációval Eq. 22-et találtak, bL = 0,96. Az ekvivalens nem kumulatív hatalom-törvény kitevő az Eq-ban. 21 = 1,96. Hovius et al. (19) 4984 földcsuszamlásról adtak számot az Új-zélandi alpesi töréstől keletre fekvő hegyvidéki övezetben. Becslések szerint ezek a földcsuszamlások 40-60 év alatt következtek be. Logaritmikusan tárolt adataik jól korreláltak a BL = 1,17 kitevővel való hatványtörvény-relációval. Mivel a logaritmikus binning egyenértékű a kumulatív Eloszlás (Eq. 22), az ekvivalens nem kumulatív hatalom-törvény kitevő tól től Eq. 21 az aL = 2,17.

Hovius et al. (20) 1040 friss földcsuszamlásról adtak számot a tajvani központi tartomány keleti oldalán található Ma-An és Wan-Li vízgyűjtő területeken. Becslések szerint a földcsuszamlások életkora kevesebb, mint 10 év. Logaritmikusan binned adataik hatványtörvény-kitevője bL = 1,66 volt. Az ekvivalens nem kumulatív hatalom-törvény kitevő az Eq-ból. 21 = 2,66. Ez az adatkészlet eltér az al < 10-3 km2 (a 30 m) teljesítménytörvény-skálázásától. Érdekes megjegyezni, hogy a teljesítmény-törvény kitevő és az eltérés a teljesítmény-törvény skálázás ezen adathalmaz és a két földcsuszamlás események adtunk fent (Olaszország és Kalifornia) nagyon hasonlóak.

a Malamud és a Turcotte számos regionális földcsuszamlásleltár esetében nem halmozott szám-területelosztást adott meg (21). A bolíviai Challana-völgyből származó 1130 földcsuszamlás eredményei jól korrelálnak a nem kumulatív hatalom-törvény viszonyával, Eq. 21, figyelembe véve aL = 2,6; 3243 földcsuszamlás a Akishi tartomány, Közép-Japán jól korrelál, figyelembe véve aL = 3,0; és 709 földrengések Eden Canyon, Alameda, CA korrelál jól, figyelembe aL = 3.3.

Hungr et al. (22) 1937 sziklaesést és sziklacsúszdát halmozott frekvenciamennyiségi leltárt adtak Brit Columbia délnyugati részén a fő közlekedési folyosók mentén. Az adatok ésszerű módon korrelálnak egy erő-törvény relációval, amely a meredekséget -0,5 0,2-re teszi. Feltételezve, hogy a térfogat V korrelál a v szerinti területtel A3 / 2, az ekvivalens kumulatív frekvencia-terület teljesítmény-törvény kitevő (Eq. 22) = bL = 0,75 0.30, és az ekvivalens nem kumulatív frekvencia-terület teljesítmény-törvény kitevő (Eq. 21) = aL = 1,75 0,30.

Dai és Lee (23) 2811 Hongkongi földcsuszamlásról adtak összesített gyakorisági leltárt az 1992-1997 közötti időszakban. Az adatok meglehetősen jól korrelálnak egy olyan teljesítménytörvénnyel, amely a meredekséget -0,8-ra emeli. Ismét feltételezve V A3 / 2, az ekvivalens kumulatív frekvencia-terület teljesítmény-törvény kitevő (Eq. 22) bL = 1,2, és az ekvivalens nem kumulatív frekvencia-terület teljesítmény-törvény kitevő (Eq. 21) az aL = 2.2.

bár minden bizonnyal van változékonyság, úgy tűnik, hogy sok földcsuszamláskészlet kielégíti a nem kumulatív teljesítménytörvény frekvenciaterület-statisztikákat al = 2,5 0,5 kitevővel. Fontos kérdés, hogy az aL értékeinek ezt a viszonylag nagy szórását az adatok szétszóródása vagy az aL különböző geológiához kapcsolódó különböző értékei okozzák-e. Egyetlen adatkészlet esetén az aL hibasávja viszonylag nagy lehet. Például, attól függően, hogy a farok hol illeszkedik, Stark és Hovius (24) eltéréseket talál az aL = 2,88 0,22 sorrendben. Ez a variáció is csendes nyilvánvaló a mi ábra. 9, ahol minden adathalmaz hibasávja al = 2,5 0,25 ésszerű. De ha a két adatkészletet egyesítjük, a hiba aL = 2,5 0,10-re csökken. Ez a kombináció azt sugallja, hogy a földcsuszamlások hatalmi törvény szerinti eloszlása szélesebb értéktartományban érvényes lehet, mint azt a korábbi tanulmányok kimutatták.

hisszük, hogy a bizonyítékok meggyőzőek, hogy a közepes és a nagy földcsuszamlások következetesen kielégítik a teljesítménytörvény (fraktál) frekvencia-területi statisztikákat, de miért? Az egyik magyarázat az, hogy egyszerűen a homokhalom modellt hívják fel a földcsuszamlások analógjaként, ugyanúgy, mint a csúszka-blokk modellek a földrengésekhez kapcsolódnak. A földcsuszamlások nem kumulatív teljesítménytörvény-kitevője azonban aL = 2,5 0,5, míg a homokhalom – modell lavináinak nem kumulatív teljesítménytörvény-kitevője aL 6,0. Ennek a különbségnek a magyarázata, Pelletier et al. (25) kombinálta a lejtésstabilitási elemzést az Ön Affin topográfiával és a talaj-nedvességtartalommal, és megállapította, hogy a teljesítménytörvény nem kumulatív frekvencia-terület Eloszlás aL = 2,6.

Hergarten és Neugebauer (26) egy numerikus modellt használtak, amely kombinálta a meredekség stabilitását és a tömegmozgást, és közelítést találtak a hatványtörvény-eloszláshoz az al 2.1 kitevővel. Ezek a szerzők (27) később egy időfüggő gyengüléssel rendelkező celluláris-automata modellt használtak, hasonlóan a homokhalom modellhez, és egy teljesítménytörvény-eloszlást találtak az al 2.0-val. Bár minden bizonnyal lehetséges olyan modellek kifejlesztése, amelyek reprodukálják a tényleges adatok megfigyelt hatalom-törvény függőségét, valódi kérdés, hogy ezek a modellek reálisak-e az irányító fizika szempontjából. Természetesen sokkal több munkára van szükség ahhoz, hogy átfogó magyarázatot adjon a hatalmi törvény viselkedésére.

az adatoknak a kis földcsuszamlásokra vonatkozó hatalom-törvény korrelációtól való eltérése szintén szisztematikusnak tűnik, és magyarázatot igényel. Az egyik lehetőség az, hogy a borulás skála geomorfológiai magyarázattal rendelkezik. A borulás körülbelül 30 m-nél kisebb skáláknál fordul elő, azon a skálán, amelyen jól definiált folyamhálózatok alakulnak ki. A patak – és folyóhálózatokhoz kapcsolódó sirályozás várhatóan jelentős szerepet fog játszani a földcsuszamlások geometriájában az olyan klimatikusan szabályozott hibák esetén, mint például a B adathalmaz, vagy más csapadék által kiváltott földcsuszamlások. A klimatikusan szabályozott földcsuszamlások esetében a víz és a talajvíz fontos kérdés, és mindkettő a lejtő méretéhez kapcsolódik, ami viszont a folyami hálózat mintázatától és sűrűségétől függ. A szeizmikusan kiváltott földcsuszamlások esetében a kapcsolat kevésbé egyértelmű. Ezek a földcsuszamlások, különösen a sziklaesések, ott fordulnak elő, ahol a lejtők meredekebbek, ahol a szeizmikus remegés koncentrálódik, és ahol a szikla gyengébb. Az adatok átforgatásának alternatív magyarázata az, hogy ez a skála átmenetet jelent a kohézió által vezérelt kudarcoktól a bazális súrlódás által vezérelt kudarcokig.