Ученые научились предсказывать мегаземлетрясения раньше, чтобы улучшить системы оповещения.
Ключевые выводы
- Землетрясения магнитудой 7+ имеют определенную закономерность, выяснили сейсмологи.
- Изучение данных о более чем 3 000 землетрясений, чтобы обнаружить «импульс сдвига».
- Ученые выступают за использование данных датчиков GPS в режиме реального времени в системах раннего предупреждения.
Как напоминают нам землетрясения в Калифорнии в 2019 году, эти природные явления могут быть довольно нервными и опасными. Потенциал ужасных разрушений всегда рядом. Это, пожалуй, самое худшее в землетрясениях - они возникают из ниоткуда и вызывают наибольшие разрушения просто из-за своей абсолютной внезапности. Прогнозирование землетрясений спасло бы жизни и имущество, и недавнее исследование надеется достичь именно этого.
Сейсмологи Диего Мельгар и его коллега Гэвин П. Хейс сначала искали базы данных для моделирования мегаземлетрясения Cascadia магнитудой 9+ в 1700 году. Но в итоге они обнаружили очень своеобразную закономерность. Они использовали наборы данных о землетрясениях, начиная с начала 1990-х годов, и свой опыт в области геофизики, чтобы определить конкретный момент, происходящий 10-15 секунд после землетрясения. Этот момент, полученный по данным GPS, может указывать на землетрясение магнитудой 7 или больше.
Учёные использовали информацию GPS, в частности, потому, что она улавливала даже самые незначительные начальные движения по разлому, показывая сильнейшее ускорение движения грунта. Сейсмологи выявили закономерность в данных, называемую «импульсом скольжения», которая произошла в переходный период, когда происходило смещение между двумя плитами. Исследователи обнаружили, что максимальная скорость этого смещения предсказала, будет ли землетрясение небольшим или станет мегасильным.
Как они узнали, что находятся на правильном пути? Ученые провели подробный физический анализ многочисленных баз данных о 3 000+ землетрясений, чтобы подтвердить свою методологию. Они правильно выделили все 12 землетрясений магнитудой 7+ с начала 1990-х годов до настоящего времени в двух базах данных Геологической службы США. Они также наткнулись на ту же закономерность в европейских и китайских базах данных, сообщается в пресс-релизе Орегонского университета.
«Это было очень захватывающе», - поделился Мельгар. «Когда мы с Гэвином изучали данные по совершенно не связанным между собой причинам, мы начали замечать эти тенденции. У нас был момент озарения, когда мы, ну, если то, что мы видим, правда, это что-то значит о том, как начинаются землетрясения.”
Автомобили проезжают через трещину на шоссе 178, недалеко от Троны. Это произошло после землетрясения силой 6,4 балла в Риджкресте, штат Калифорния, 4 июля 2019 года.
Ученые считают, что их исследования могут привести к созданию большего количества станций GPS для улучшения системы раннего предупреждения, особенно ShakeAlert, вдоль западного побережья. Датчики могут быть размещены на морском дне, чтобы предотвратить задержку передачи ценной информации о землетрясениях.
«Мы можем многое сделать со станциями GPS на суше вдоль побережья Орегона и Вашингтона, но это происходит с задержкой», - объяснил Мельгар. «Когда начнется землетрясение, потребуется некоторое время, чтобы информация о движении разлома достигла береговых станций. Эта задержка повлияет на то, когда может быть вынесено предупреждение. Люди на побережье не получат предупреждения, потому что находятся в слепой зоне».
Предыдущая работа Мельгара с данными GPS в реальном времени показала, что он может дать дополнительные 20 минут предупреждения в случае цунами.
Диего Мельгар - исследователь из Орегонского университета, а Гэвин П. Хейс - сейсмолог из Национального центра информации о землетрясениях Геологической службы США в Колорадо.
Прочитайте их исследование в Science Advances.