Zemestrīces, tīkli un viltīgā zemestrīču prognozēšanas tēma

Viens no zemestrīču izpētes mērķiem ir sniegt brīdinājumus, kas var mazināt katastrofas sekas. Pašlaik šie mēģinājumi aprobežojas ar liela attāluma brīdinājumiem, kas aplēš nopietnu bojājumu risku gadu vai gadu desmitu laikā, un ļoti īsa attāluma brīdinājumiem, kas ir aptuveni dažu sekunžu garumā.

Taču augstas kvalitātes brīdinājumi par to, ka tuvākajās dienās vai nedēļās ir nenovēršama zemestrīce, kas varētu ļaut veikt plaša mēroga evakuāciju, joprojām izvairās no zemestrīces zinātniekiem.

Var gadīties, ka šāda veida brīdinājumi principā nav iespējami. Bet tas nav apturējis zinātniekus meklēt. Zemestrīču izpēte atklāj visu veidu slēptos modeļus, kā tās notiek. Liela daļa no šī darba ir salīdzinātas pašu konkrētu zemestrīču īpašības, piemēram, to stiprums un laiks starp secīgām zemestrīcēm.

Tas ir bijis atalgojošs, atklājot visa veida spēka likumus, kas regulē tādas lietas kā noteikta mēroga notikumu skaits un atšķirība starp galveno triecienu un tā lielāko pēcgrūdienu.

Taču neviens no šiem modeļiem vēl nav izrādījies īpaši noderīgs prognozēm dienu vai nedēļu mērogā. Varbūt, saka optimisti, viss, kas nepieciešams, ir jauns domāšanas veids par zemestrīcēm.

Šodien Džīns Stenlijs un draugi Bostonas Universitātē piedāvā tieši šādu jaunu pieeju. Tā vietā, lai pētītu atsevišķu zemestrīču īpašības, šie puiši ir salīdzinājuši zemestrīču modeļus dažādās Japānas vietās. Pēc tam viņi izveido tīklu, kurā savieno atrašanās vietas ar līdzīgiem modeļiem (skatiet attēlu augstāk).

Tā varētu izrādīties spēcīga pieeja. Viens no iemesliem, kāpēc zemestrīču zinātne ir tik sarežģīta, ir tas, ka turpmākās zemestrīces ir ļoti atkarīgas no zemestrīču vēstures šajā vietā.

Lai saprastu, kāpēc, laba līdzība ir ar mežu ugunsgrēkiem, kuru lieluma sadalījums arī atbilst spēka likumam. Ir skaidrs, ka meža ugunsgrēka lielums nav atkarīgs no sērkociņa lieluma, kas to izraisa. Tā vietā uguns izplatīšanās veidu lielā mērā nosaka savienojumu tīkls starp kokiem. Ja nav savienojuma, uguns nevar izplatīties.

Tātad meža ugunsgrēka lielums ir ļoti atkarīgs no koku augšanas vēstures (tas, ko principā varētu izmērīt, bet ne praksē).

Daudzi seismologi uzskata, ka līdzīgs process izskaidro zemestrīču sadalījumu pēc lieluma. Zemestrīce kļūst spēcīga, ja tajā brīdī, kad tā sākas, lūzumu tīkls ļauj tai izplatīties. Tātad zemestrīces lielums ir atkarīgs no bojājumu tīkla vēstures.

Taču, lai gan šī tīkla pieeja ir mainījusi idejas par to, kā notiek zemestrīces, tā ir maz devusi iespēju prognozēt zemestrīces dienu mērogā.

Protams, seismologi jau sen ir pētījuši, vai reģioniem ar līdzīgu pagātni būs līdzīga nākotne. Fizikas valodā šie puiši vēlas uzzināt, vai pagātnes notikumu laikrindas ir laika rindas pareģotājs nākotnē.

Atbilde ir kvalificēta jā. Ja jūs dzīvojat reģionā, kurā pagātnē ir bijušas lielas zemestrīces, tad nākotnē tās būs iespējamas. Tomēr dati neļauj prognozēt tādā mērogā, kas mūs šeit interesē.

Stenlijs un citi ir izmantojuši tīkla pieeju šo laikrindu izpētei. Tāpēc viņi ir identificējuši Japānas reģionus ar līdzīgām zemestrīču vēsturēm un pēc tam kartējuši, kā šīs teritorijas ir ģeogrāfiski saistītas viena ar otru.

Rezultāts ir tīkls, kas atspoguļo tā aprakstītās bojājuma zonas ģeogrāfisko struktūru. Tas nekad nav darīts pirms tīkla zinātnes izmantošanas.

Protams, rodas jautājums, vai tīkla pieeja zemestrīču vēsturei būs prognozējošāka nekā tradicionālā laikrindu analīze.

Stenlijs un līdzgaitnieki savā rakstā izvirza ideju par zemestrīču prognozēšanas uzlabošanu, taču viņi cītīgi izvairās apspriest to, kā viņu pieeja varētu ietekmēt zemestrīču prognozes.

Tas ir izlaidums, kas runā daudz. Bet šī pieeja joprojām var palīdzēt noskaidrot un atklāt citus zemestrīču zinātnes noslēpumus.

Atsauce: arxiv.org/abs/1105.3415 : Zemestrīču tīkli, kuru pamatā ir līdzīgi darbības modeļi

paslēpties