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Líneas de investigación

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  3. Tsunamis
Tsunamis

El Grupo de tsunamis de la Universidad de Chile, nace como una necesidad del país de contar con un grupo experto en esta materia a partir del terremoto y tsunami del Maule el año 2010. Las debilidades del sistema nacional impulsaron al Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile a generar conocimiento en dos ámbitos: el científico y el práctico. Nos interesa entender cabalmente este fenómeno desde un punto científico para transferir el aprendizaje y tecnologías adquiridas a la problemática específica del país y contribuir al mejoramiento permanente de los sistemas de alerta rápida. A partir de estas ideas, comenzamos a aportar en esta interesante y motivante disciplina.

Equipo

Jaime Campos

Director del PRS. Geofísico, Universidad de Chile (MSc) y Doctor en Geofísica, Université Paris Diderot
Jaime es Geofísico de la Universidad de Chile (Msc) Doctor en Geofísica de la Université Paris Diderot. Es el director del Programa de Riesgo Sísmico de la Universidad de Chile. Es especialista en modelamiento de terremotos y ha sido responsable de una gran cantidad de proyectos a nivel nacional. Jaime ha desarrollado varias lineas de investigación como academico entre ellas: Sismotectonica, Tsunamis, Sismologia de la fuente, Estudios de Alerta Temprana con Acelerometros, Estudio de Sismos de profundidad intermedia, etc.

Armando Cisternas

Ingeniero Civil de Minas, Universidad de Chile y Doctor en matemáticas y sismología de Instituto Tecnológico de California (CALTECH)
Armando es Ingeniero Civil de Minas de la Universidad de Chile, doctor en matemáticas y sismología de Instituto Tecnológico de California (CALTECH). Es uno de los sismólogos más destacados a nivel internacional que ha tenido Chile. Armando ha dirigido numerosos grupos de Investigación en el Instituto de Física del Globo de Paris y en el Instituto de Física de Strasbourg. Armando contribuye activamente en la formación de nuevos estudiantes en sismología y tsunamis en Chile.
Mauricio Fuentes

Mauricio Fuentes Serrano

Ingeniero Civil Matemático y Geofísico, Universidad de Chile (PhD)
Mauricio es Ingeniero Civil Matemático y Geofísico de la Universidad de Chile (PhD). Actualmente se desempeña como investigador permanente en el Programa de Riesgo Sísmico (PRS). Mauricio estudia la física de tsunamis mediante métodos analíticos y numéricos. Con ello, interpreta su generación, propagación y llegada a las costas. Sus resultados han permitido la construcción de diferentes métodos de estimación de altura de inundación aplicables en tiempo real. Mauricio es autor de numerosas publicaciones en modelamiento analítico de tsunamis.

Sebastián Riquelme

Ingeniero Civil industrial y Geofísico, Universidad de Chile (MSc)
Sebastián es Ingeniero Civil industrial y Geofísico de la Universidad de Chile (MSc). Es Sub-Director de Operaciones del Centro Sismológico Nacional (CSN) e Investigador asociado del PRS. Sebastián inplementó durante su tesis de Master, el método de la W-phase para alerta de tsunamis en el CSN. Él intenta entender la relación entre la fuente sísmica y tsunamis utilizando modelos numéricos. Actualmente utiliza datos de GPS en campo cercano para generar alertas de tsunami más rápidas. Es autor de numerosos trabajos de alerta rápida de tsunamis y estudio de grandes terremotos en zonas de subducción.

Rodrigo Sánchez

Ingeniero civil eléctrico, Universidad de Chile
Rodrigo es ingeniero civil eléctrico de la Universidad de Chile. Es el encargado del área de sistemas e informática del Centro Sismológico Nacional. Rodrigo posee amplia experiencia en modelamiento numérico a gran escala en fenómenos meteorológicos, ligados a computación científica y en paralelo.

Francisco Uribe Colillanca

Ingeniero Civil Ambiental, U. del Bío-Bío y Geofísico, Universidad de Chile (MSc)
Francisco es Ingeniero Civil Ambiental (U. del Bío-Bío) y Geofísico de la Universidad de Chile (Msc). Su tesis de magister se titula “Estudio de tsunamis provocados por deslizamientos de tierra con énfasis en el caso chileno”. Es estudiante del programa de doctorado en ciencias, mención Geología, de la U. de Chile, para estudiar tsunamis que son originados por deslizamientos de tierra.
  • Modelamiento de Tsunamis

    Alerta Temprana de Tsunamis: Gracias al esfuerzo teórico realizado por el equipo de Tsunamis, se ha logrado  traspasar este conocimiento a métodos prácticos que permiten dar una idea rápida de la inundación inmediatamente después de ocurrido un terremoto. La integración de estos conocimiento se ve reflejado en el  artículo “A rapid estimation of near field tsunami run-up” (desarrollado por integrantes del Equipo de Tsunamis). Esto es crucial para el caso de Chile, puesto que todos los tsunamis que se generan en  la zona de subducción chilena están en el campo cercano (< 100 km de distancia) y la aproximación de fuente uniforme no es válida. Con esto, además de incorporar rapidez al cálculo de inundación se incorpora exactitud en tiempo real.

    Modelamiento Analítico: Consiste en resolver las ecuaciones que rigen la generación propagación y llegada a la costa de los tsunamis. Para esto, se utilizan ecuaciones linealizadas que permiten que el tratamiento matemático de estos sea más simple y más rápido de resolver. Todos estos esfuerzos son integrados de alguna u otra manera en métodos de alerta temprana de tsunami. Mediante este tipo de modelos es posible entender de mejor manera las características físicas que gobiernan a los tsunamis.  Ciertas reglas son encontradas a partir de este tipo de modelamiento. Con ello, es posible entender tsunamis pasados y a su vez inferir cierto comportamiento de los que vendrán en el futuro.

    Modelamiento numérico: A diferencia del modelamiento analítico, el modelamiento numérico permite incorporar más variables a la resolución de las ecuaciones de tsunami, en comparación al modelamiento analítico. Utilizando computación de alto rendimiento  (HPC) es posible resolver ecuaciones no lineales y además incluir la forma del fondo marino (batimetría) de la manera más realista posible.  Este tipo de modelamiento es más costoso desde el punto de vista computacional, pero permite obtener resultados más detallados de la interacción de las ondas con estructuras costeras.

  • Publicaciones

    Fuentes, M., Uribe, F., Riquelme, S., and Campos, J.
    Analytical Model for Tsunami Propagation including Source Kinematics.
    Aceptada para publicación en «Pure and Applied Geophysics», 2020.

    Riquelme S., Schwarze H., Fuentes M., and Campos J.
    Near Field Effects of Earthquake Rupture Velocity into Tsunami Run-up Heights.
    Journal Geophysical Research, Solid Earth, 2020.

    Fuentes, M., Arriola, S., Riquelme, S., and Delouis, B.
    Speeding up Tsunami Forecasting to boost Tsunami Warning in Chile.
    Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2019, 12971304.

    Bravo, F., Koch, P., Riquelme, S., Fuentes, M., and Campos, J.
    Slip distribution of the 1985 Valparaíso earthquake constrained with seismic and deformation data.
    Seismological Research Letters, 2019, 90(5), 1792-1800.

    Fuentes, M., Riquelme, S., Medina, M., Mocanu, M., and Filippi, R.
    Tsunami Hazard evaluation in the Coquimbo region using non-uniform slip distribution sources.
    Seismological Research Letters, 2019 ; 90 (5): 18121819.

    Koch, P., Bravo, F., Riquelme, S., & Crempien, J. G.
    Near‐Real‐Time Finite‐Fault Inversions for Large Earthquakes in Chile Using Strong‐Motion Data.
    Seismological Research Letters, 2019, 90(5), 1971-1986.

    Ruhl C., Melgar D., Geng. J., Goldberg D.E, Crowell B.W.,  Allen R.,  Bock Y., Barrientos S., Riquelme S., Baez J.C., Cabral-Cano E., Pérez-Campos X., Hill E.M., Protti M., Ganas A., Ruiz M., Mothes P., Jarrín P., Nocquet J.M., Avouac J.P, D’Anastasio E.
    A global database of strong‐motion displacement GNSS recordings and an example application to PGD scaling.
    Seismological Research Letters, 2019, 90(1), 271-279.

    Riquelme, S., Medina, M., Bravo, F., Barrientos, S., Campos, J., and Cisternas, A.
    W‐phase real‐time implementation and network expansion from 2012 to 2017: The experience in Chile.
    Seismological Research Letters, 2018, 89(6), 2237-2248.

    Fuentes, M., Riquelme, S., Ruiz, J., & Campos, J.
    Implications on 1+ 1 D Tsunami runup modeling due to time features of the earthquake source.
    Pure and Applied Geophysics, 2018, 175(4), 1393-1404.

    Melgar, D., Riquelme, S., Xu, X., Baez, J. C., Geng, J., and Moreno, M.
    The first since 1960: A large event in the Valdivia segment of the Chilean Subduction Zone,  the 2016 M7. 6 Melinka earthquake.
    Earth and Planetary Science Letters, 2017, 474, 68-75. 2017

    Fuentes M.
    Simple estimation of linear 1+1 D long wave run-up.
    Geophys. J. Int., 2017, 209(2), 597-605

    Barnhart, W. D., Murray, J. R., Briggs, R. W., Gomez, F., Miles, C. P., Svarc, J.,Riquelme S. & Stressler, B. J.
    Coseismic slip and early afterslip of the 2015 Illapel, Chile, earthquake: Implications for frictional heterogeneity and coastal uplift.
    Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2016, vol. 121, no 8, p. 6172-6191.

    Fuentes, M., Riquelme S., Hayes G., Medina M., Melgar D., Vargas G., González J., and Villalobos A.
    A study of the 2015 Mw 8.3 Illapel earthquake and tsunami. Numerical and analytic approaches.
    Pure and Applied Geophysics, 2016, 173(6), 1847-1858.

    Riquelme S., Bravo F., Melgar D., Benavente R., Geng, J., Barrientos S., & Campos J.
    W-phase source inversion using high-rate regional GPS data for large earthquakes.
    Geophysical Research Letters, 2016. 43(7), 3178-3185.

    Melgar, D., Allen, R. M., Riquelme S., Geng, J., Bravo, F., Baez, J. C., Parra, H., Barrientos, S., Fang, P., Bock, Y., Bevis, M., Caccamise, D., Vigny, C., Moreno, M., and Smalley, R.
    Local tsunami warnings: Perspectives from recent large events.
    Geophysical Research Letters, 2016, vol. 43, no 3, p. 1109-1117.

    Melgar D., Fan W., Riquelme S., Geng J., Liang C., Fuentes M., Vargas G., Allen M., Shearer P., and Fielding E.
    Slip segmentation and slow rupture to the trench during the 2015, Mw 8.3 Illapel, Chile earthquake.
    Geophys. Res. Let., 2016, 43(3), 961-966.

    Melgar, D., Crowell, B. W., Geng, J., Allen, R. M., Bock, Y., Riquelme S., Ganas, A.
    Earthquake magnitude calculation without saturation from the scaling of peak ground displacement.
    Geophysical Research Letters, 2015, vol. 42, no 13, p. 5197-5205.

    Toledo P., Riquelme S., Campos J.
    Earthquake source parameters that display the first digit  phenomenon.
    Nonlin. Processes Geophys., 2015, 22, 625-632.

    Riquelme S., Fuentes M., and Hayes G.
    A rapid estimation of near-field tsunami runup.
    J. Geophys. Res.: Solid Earth, 2015, 120(9), 6487-6500.

    Fuentes M., Ruiz J., Riquelme S.
    The runup on a multilinear sloping beach.
    Geophys. J. Int., 2015, 201(2), 915-928.

    Hayes, G. P., Herman, M. W., Barnhart, W. D., Furlong, K. P., Riquelme S., Barrientos S., Benz, H. M., Samsonov, S.
    Continuing megathrust earthquake potential in Chile after the 2014 Iquique earthquake.
    Nature, 2015, 512,295-298.

    Ruiz J., Fuentes M., Riquelme S., Campos J., and Cisternas A.
    Numerical  simulation of tsunami runup in northern Chile based on non-uniform k−2 slip  distributions.
    Nat. Hazards, 2015, 79(2), 1177-1198.

    Fuentes M., Ruiz J., Cisternas A.
    A theoretical model of tsunami runup in Chile based on a simple bathymetry.
    Geophys. J. Int., 2013, 196(2), 986–995.

    Ruiz S., Grandin R., Dionicio V., Satriano C., Fuenzalida A., Vigny C., Kiraly E., Clio M., Baez J.,  Riquelme S.
    The Constitución earthquake of 25 March 2012: A large aftershock of the Maule earthquake near the bottom of the seismogenic zone.
    Earth and Planetary Science Letters, 2013, V377-378,  pp. 347-357.