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StatisticalFeaturesofShort-PeriodandLong-PeriodNear…
Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 99, No. 6, pp. 3264–3274, December 2009, doi: 10.1785/0120090067
Statistical Features of Short-Period and Long-Period
Near-Source Ground Motions
by Masumi Yamada, Anna H. Olsen, and Thomas H. Heaton
Abstract This study collects recorded ground motions from the near-source region
of large earthquakes and considers to what extent this historic record can inform
expectations of future ground motions at similar sites. The distribution of observed
peak ground acceleration (PGA) is well approximated by the lognormal distribution,
and we expect the observed distribution to remain unchanged with the addition of data
from future earthquakes. However, the distribution of peak ground displacements
(PGD) will likely change after a well-recorded large earthquake. Specifically we
expect future observations of PGD greater than those previously recorded. We use
seismic scaling relations to motivate the expected distribution of PGD as uniform
on the logarithmic scale, or at least fat-tailed. Because PGA does not scale with fault
rupture area or slip on the fault, there are no such scaling relations to predict the
observed distribution of PGA. The observed records show that there is essentially
no correlation between PGD and PGA for near-source ground motions from large
events. The large uncertainty in a future value of PGD in the near-source region of
a large earthquake exists despite the ability of Earth scientists to accurately model
l
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