Numerické modelování příčin seismické krize u Santorini z roku 2025

• Název práce v češtině: Numerické modelování příčin seismické krize u Santorini z roku 2025
• Název v anglickém jazyce: Numerical modelling of the causes of the 2025 Santorini seismic crisis
• Klíčová slova: Numerické modelování|Zemětřesení|Pomalá zemětřesení|Metoda okrajových integrálů
• Klíčová slova anglicky: Numerical modelling|Earthquake|Slow-slip earthquake|Boundary integral method
• Akademický rok vypsání: 2025/2026
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra geofyziky (32-KG)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Jan Premus, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Na začátku roku 2025 proběhla silná vlna více něž deseti tisíc slabých zemětřesení 35 km severovýchodně od aktivní sopky na Santorini v řeckých jižních Kykladech. V první fázi byla jejich hlavním spouštěcím mechanismem vulkanická aktivita související se sopkami v okolí Santorini. Oproti tomu druhá fáze seismické aktivity od 27. ledna do 24. února byla potenciálně řízena aseismickým skluzem na blízkém tektonickém zlomu (Briole a spol., 2025). Na základě dostupných GPS dat zde mohlo dojít až ke skluzu ekvivalentnímu zemětřesení o magnitudu 6.8.
Cílem práce je numericky modelovat šíření této aseismické trhliny a vysvětlit jak naměřená GPS data, tak rozložení roje zemětřesení během druhé fáze seismické aktivity. Tektonický zlom je v modelu předepsán jako okrajová podmínka v elastickém materiálu, kde zákon tření “rate-and-state” řídí vztah mezi napětím a skluzem. Tento model vede k soustavě parciálních diferenciálních rovnic, které jsou řešeny numericky, v tomto případě pomocí kódu QDYN metodou okrajových integrálů BIEM (Gallovič, 2008, Premus et al., 2022). Hlavními vědeckými výstupy práce budou mapy rozložení parametrů tření a napětí na zlomu a studie průběhu pomalého skluzu.

Seznam odborné literatury

Briole, P., A. Ganas, A. Serpetsidaki, F. Beauducel, V. Sakkas, V. Tsironi, P. Elias (2025). Volcano-tectonic interaction at Santorini. The crisis of February 2025. Constraints from geodesy. Geophys. Journ. Int., 242(3), ggaf262.
A. Inbal, J. P. Ampuero, J.-P. Avouac (2017). Locally and remotely triggered aseismic slip on the central San Jacinto Fault near Anza, CA, from joint inversion of seismicity and strainmeter data. J. Geophys. Res. Solid Earth 122, 3033–3061.
Premus, J., F. Gallovič, J.-P. Ampuero (2022). Bridging time scales of faulting: From coseismic to postseismic slip of the Mw 6.0 2014 South Napa, California earthquake, Sci. Adv. 8, eabq2536.
Gallovič, F. (2008). Heterogeneous Coulomb stress perturbation during earthquake cycles in a 3D rate-and-state fault model, Geophys. Res. Lett., 35, L21306.
Dieterich, J. H. (1979). Modeling of rock friction: 1. experimental results and constitutive equations. J. Geophys. Res., 84(B5):2161– 2168.

Předběžná náplň práce

Na začátku roku 2025 proběhla silná vlna více něž deseti tisíc slabých zemětřesení 35 km severovýchodně od aktivní sopky na Santorini v řeckých jižních Kykladech. Spouštěcím mechanismem byly změny napětí v oblasti vzniklé kombinací vulkanické aktivity a tzv. pomalého zemětřesení na blízkém tektonickém zlomu. Cílem práce je modelovat pomalé zemětřesení, které během února 2025 uvolnilo energii ekvivalentní zemětřesení o magnitudu 6.8, a vysvětlit naměřená data a chování roje zemětřesení během seismické krize.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

In early 2025, a strong wave of more than ten thousand weak earthquakes occurred 35 km northeast of the active volcano on Santorini in the Greek Southern Cyclades. The triggering mechanism was the stress change caused by a combination of volcanic activity and a so-called slow earthquake on a nearby tectonic fault. The aim of the work is to model the slow earthquake that released energy equivalent to a magnitude 6.8 earthquake during February 2025, and to explain the measured data and the behavior of the earthquake swarm during the seismic crisis.