Periodicities in earthquake occurrence around Long Valley Caldera, California: An original application of Multi-Frequential Periodogram Analysis with Bonferroni correction
Long Valley Caldera, CA (LVC) is a volcanically active region with a spatially heterogeneous seismic activity that has been the object of several prior studies. Here, a statistical approach based on Multi-Frequential Periodogram Analysis (MFPA) was followed using time series of monthly earthquake numbers and hypocenter depth means and medians from declustered LVC earthquake catalogs. A Bonferroni correction was applied in the MFPA stepwise procedure to limit the number of significant periodic components. A variant of the MFPA method for mixed spectra was used in the presence of autocorrelation. While a significant 12-month periodicity is found in the time series of the whole LVC region, shallow earthquakes in a subregion outside the volcano site exhibit consistent annual fluctuations with peaks of seismic activity in August-September and troughs in February-March. Our results are expected to inform modellers of hydrological forcing of faulting processes in volcano-tectonic systems.
Périodicités dans l'occurrence des tremblements dans la région de Long Valley Caldera en Californie : Une application originale de l'Analyse du Périodogramme Multi-Fréquentiel avec correction de Bonferroni
Long Valley Caldera (LVC) est une région volcanique active de Californie, avec une activité sismique spatialement hétérogène qui a fait l'objet de plusieurs études antérieures. Ici, une approche statistique basée sur l'Analyse du Périodogramme Multi-Fréquentiel (APMF) est suivie, utilisant des séries chronologiques de nombres mensuels de tremblements de terre et des moyennes et médianes mensuelles de la profondeur de l'hypocentre venant de catalogues 'déclusterisés' de données de tremblements de terre pour la LVC. Une correction de Bonferroni est appliquée dans la procédure APMF pas à pas croissante afin de limiter le nombre de composantes périodiques significatives. Une variante de la méthode APMF pour spectres mixtes est utilisée dans les cas d'autocorrélation temporelle dans les séries. Alors qu'une périodicité significative de 12 mois a été trouvée dans les séries pour toute la région de la LVC, les tremblements de terre de surface dans une sous-région en-dehors de la région volcanique proprement dite montrent des fluctuations annuelles consistantes, avec des pics d'activité sismique en août-septembre et des creux en février-mars. Il est attendu que nos résultats informent les modélisateurs de 'forcing' hydrologique dans les processus de failles au sein des systèmes volcano-tectoniques.
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