Séismevignette|upright=1.5|Carte de la répartition mondiale des séismes en 2010, montrant leur distribution essentiellement le long des frontières des grandes plaques tectoniques (dorsales dans les océans, ceinture de feu du Pacifique et ceinture alpine sur les continents). Un séisme ou tremblement de terre est une secousse du sol résultant de la libération brusque d'énergie accumulée par les contraintes exercées sur les roches. Cette libération d'énergie se fait par rupture le long d'une faille, généralement préexistante.
Magnitude (sismologie)vignette|Sismogramme enregistré par un sismographe à l'Observatoire Weston dans le Massachusetts, aux États-Unis. En sismologie, la magnitude est la représentation logarithmique du moment sismique, qui est lui-même une mesure de l'énergie libérée par un séisme déduite de l'amplitude de certaines ondes sismiques à des distances spécifiques (mesure de l'amplitude sur un sismogramme de l'onde P ou S). Plus le séisme a libéré d'énergie, plus la magnitude est élevée : un accroissement de magnitude de 1 correspond à une multiplication par 30 de l'énergie et par 10 de l'amplitude du mouvement.
Tsunami earthquakeIn seismology, a tsunami earthquake is an earthquake which triggers a tsunami of significantly greater magnitude, as measured by shorter-period seismic waves. The term was introduced by Japanese seismologist Hiroo Kanamori in 1972. Such events are a result of relatively slow rupture velocities. They are particularly dangerous as a large tsunami may arrive at a coastline with little or no warning. The distinguishing feature for a tsunami earthquake is that the release of seismic energy occurs at long periods (low frequencies) relative to typical tsunamigenic earthquakes.
Magnitude de momentL'échelle de magnitude de moment est une des échelles logarithmiques qui mesurent la magnitude d'un séisme, c'est-à-dire la « taille » d'un séisme proportionnelle à l'énergie sismique dégagée. Centrée sur les basses fréquences des ondes sismiques, elle quantifie précisément l'énergie émise par le séisme. Elle ne présente pas de saturation pour les plus grands événements, dont la magnitude peut être sous-évaluée par d'autres échelles, faussant ainsi les dispositifs d'alerte rapide essentiels pour la protection des populations.
Analyse numériqueL’analyse numérique est une discipline à l'interface des mathématiques et de l'informatique. Elle s’intéresse tant aux fondements qu’à la mise en pratique des méthodes permettant de résoudre, par des calculs purement numériques, des problèmes d’analyse mathématique. Plus formellement, l’analyse numérique est l’étude des algorithmes permettant de résoudre numériquement par discrétisation les problèmes de mathématiques continues (distinguées des mathématiques discrètes).
Calcul numérique d'une intégraleEn analyse numérique, il existe une vaste famille d’algorithmes dont le but principal est d’estimer la valeur numérique de l’intégrale définie sur un domaine particulier pour une fonction donnée (par exemple l’intégrale d’une fonction d’une variable sur un intervalle). Ces techniques procèdent en trois phases distinctes : Décomposition du domaine en morceaux (un intervalle en sous-intervalles contigus) ; Intégration approchée de la fonction sur chaque morceau ; Sommation des résultats numériques ainsi obtenus.
Prédiction sismiqueL'objectif de la prédiction sismique est d'anticiper les risques sismiques en prévoyant l'amplitude, le lieu et la date des tremblements de terre. On peut distinguer trois types de prévision sismique : la prévision à long terme (sur plusieurs années), à moyen terme (sur plusieurs mois) et à court terme (inférieur à quelques jours). La prédiction sismique reste une tâche difficile et aléatoire, voire quasi impossible malgré les efforts scientifiques. De plus prévoir les dégâts ne les empêcherait pas d'avoir lieu.
Numerical methods for partial differential equationsNumerical methods for partial differential equations is the branch of numerical analysis that studies the numerical solution of partial differential equations (PDEs). In principle, specialized methods for hyperbolic, parabolic or elliptic partial differential equations exist. Finite difference method In this method, functions are represented by their values at certain grid points and derivatives are approximated through differences in these values.
Faillevignette|Vue aérienne de la faille de San Andreas (Californie). En géologie, une faille est une structure tectonique consistant en un plan ou une zone de rupture le long duquel deux blocs rocheux se déplacent l'un par rapport à l'autre. Ce plan divise un volume rocheux en deux compartiments qui ont glissé l'un par rapport à l'autre dans un contexte de déformation fragile. Ce déplacement et la déformation cisaillante sont dus aux forces exercées par les contraintes tectoniques, qui résultent de la tectonique des plaques ou à la force gravitaire (instabilité gravitaire).
Séisme lentUn séisme lent (SSE, pour slow slip event) appelé aussi séisme silencieux, est un déplacement discontinu semblable à celui d'un séisme, mais qui libère l'énergie élastique en plusieurs heures ou plusieurs jours au lieu de quelques minutes comme un séisme ordinaire. Les séismes lents ont d'abord été détectés par la mesure des déplacements et déformations. Aujourd'hui l'on sait qu'ils sont généralement accompagnés d'écoulements fluides et du trémor associé, que l'on peut détecter et localiser par filtrage des données sismométriques (dans la bande , typiquement).
Numerical methods for ordinary differential equationsNumerical methods for ordinary differential equations are methods used to find numerical approximations to the solutions of ordinary differential equations (ODEs). Their use is also known as "numerical integration", although this term can also refer to the computation of integrals. Many differential equations cannot be solved exactly. For practical purposes, however – such as in engineering – a numeric approximation to the solution is often sufficient. The algorithms studied here can be used to compute such an approximation.
Faille transformantevignette|Failles transformantes (en rouge). vignette|Carte mondiale des principales failles transformantes (en vert). Les failles transformantes sont des limites de plaque lithosphérique où il n'y a ni subduction ni création de lithosphère (limite conservative). Elles sont situées en bordure de plaques tectoniques et découpent les dorsales perpendiculairement. Les frontières près de ce type de faille sont géologiquement actives (séismes, volcans...). La faille transformante agit selon un mouvement de coulissage.
Numerical linear algebraNumerical linear algebra, sometimes called applied linear algebra, is the study of how matrix operations can be used to create computer algorithms which efficiently and accurately provide approximate answers to questions in continuous mathematics. It is a subfield of numerical analysis, and a type of linear algebra. Computers use floating-point arithmetic and cannot exactly represent irrational data, so when a computer algorithm is applied to a matrix of data, it can sometimes increase the difference between a number stored in the computer and the true number that it is an approximation of.
Surface-wave magnitudeThe surface wave magnitude () scale is one of the magnitude scales used in seismology to describe the size of an earthquake. It is based on measurements of Rayleigh surface waves that travel along the uppermost layers of the Earth. This magnitude scale is related to the local magnitude scale proposed by Charles Francis Richter in 1935, with modifications from both Richter and Beno Gutenberg throughout the 1940s and 1950s. It is currently used in People's Republic of China as a national standard (GB 17740-1999) for categorising earthquakes.
Stabilité numériqueEn analyse numérique, une branche des mathématiques, la stabilité numérique est une propriété globale d’un algorithme numérique, une qualité nécessaire pour espérer obtenir des résultats ayant du sens. Une définition rigoureuse de la stabilité dépend du contexte. Elle se réfère à la propagation des erreurs au cours des étapes du calcul, à la capacité de l’algorithme de ne pas trop amplifier d’éventuels écarts, à la précision des résultats obtenus. Le concept de stabilité ne se limite pas aux erreurs d’arrondis et à leurs conséquences.
Imagerie sismiqueL'imagerie sismique est une méthode géophysique d'observation de la subsurface. Elle permet de visualiser les structures géologiques en profondeur grâce à l'analyse des échos d'ondes sismiques. Elle ne doit pas être confondue avec la sismologie, qui est l'étude des ondes sismiques et des séismes pour eux-mêmes. Les ondes sismiques peuvent être d'origines naturelles (séisme) ou artificielles. Le signal initial est généralement issu d'une source prévue pour l'imagerie (camion vibreur, explosif, canon à air, etc.
Aléa sismiquevignette|Ceinture de feu du Pacifique L'aléa sismique est la probabilité qu'un séisme destructeur de caractéristiques données (exprimées en général par des paramètres tels que l’accélération, la période de récurrence, l’intensité, le spectre de réponse...) se produise dans une région donnée pendant une période donnée. Il ne doit pas être confondu avec le risque sismique qui est la probabilité qu'un séisme engendre des destructions et fasse des victimes. Ce risque est une combinaison de .
Faille de San AndreasLa faille de San Andreas, située en Californie, est une faille géologique, en décrochement, à la jonction des plaques tectoniques pacifique et nord-américaine. Cette grande faille qui passe notamment par San Francisco et Los Angeles provoque des séismes très importants et dévastateurs en Californie. vignette|gauche|redresse|Coulissement des plaques pacifique et nord-américaine. Plus que d'une faille, il serait plus correct de parler d'un système de failles qui s'étend sur environ de long et de large et se divise en de multiples segments de failles, accumulant chacun une partie des contraintes tectoniques mises en jeu.
Magnitude apparentevignette|Image de la nébuleuse de la Tarentule prise par le télescope VISTA de l'ESO. La nébuleuse a une magnitude apparente de 8 et est entourée d'objets célestes aux magnitudes diverses. La magnitude apparente est une mesure de l'irradiance d'un objet céleste observé depuis la Terre. Utilisée quasi exclusivement en astronomie, la magnitude correspondait historiquement à un classement des étoiles, les plus brillantes étant de « première magnitude », les deuxièmes et troisièmes magnitudes étant plus faibles, jusqu'à la sixième magnitude, étoiles à peine visibles à l'œil nu.
Onde sismiquethumb|Différentes ondes sismiques.|alt= Les ondes sismiques, ou ondes élastiques, sont des mouvements vibratoires qui se propagent à travers un milieu matériel et peuvent le modifier irréversiblement si leur amplitude est suffisante. Elles sont engendrées par un événement initial, généralement un séisme. L'impulsion de départ déplace les atomes du milieu, qui en poussent d'autres avant de reprendre leur place, ces déplacements oscillatoires se propageant ensuite de proche en proche.
