Seismologer introducerer nye mål for jordskælvsbrud

Et hold af seismologer har udviklet en ny måling af seismisk energifrigivelse, som kan anvendes på store jordskælv. Kaldet Radiated Energy Enhancement Factor (REEF), det giver et mål for jordskælvets brudkompleksitet, der bedre fanger variationer i mængden og varigheden af ​​slip langs forkastningen for hændelser, der kan have lignende størrelser.

Magnitude er et mål for den relative størrelse af et jordskælv. Der er flere forskellige størrelsesskalaer (inklusive den originale Richter-skala), med "øjeblikkets størrelse" nu den mest udbredte målestok, fordi den er ensartet anvendelig på alle størrelser af jordskælv. Den seismiske energi, der frigives i et jordskælv, kan også måles direkte fra registrerede jordrystelser, giver et tydeligt mål for jordskælvsprocessen. Jordskælv af en given størrelsesorden kan have meget forskellig udstrålet seismisk energi.

Forskere ved UC Santa Cruz og California Institute of Technology (Caltech) udtænkte REEF i et forsøg på at forstå variationer i brudegenskaberne ved de største og mest ødelæggende jordskælv, såsom Sumatra-jordskælvet i 2004 (magnitude 9,2) og 2011 Tohoku-jordskælvet i Japan (magnitude 9,1). De introducerede den nye måling i et papir offentliggjort 21. marts i Videnskabens fremskridt . Første forfatter Lingling Ye, en tidligere UC Santa Cruz kandidatstuderende og Caltech postdoc-forsker, er nu på Sun Yat-sen University i Kina. Hendes medforfattere er Hiroo Kanamori ved Caltech og Thorne Lay ved UC Santa Cruz.

REEF måles ved forholdet mellem jordskælvets faktiske målte udstrålede energi (i seismiske bølger registreret rundt om i verden) og den mindst mulige energi, som en begivenhed med samme seismiske moment og brudvarighed ville frembringe. Hvis bruddet er ryk og uregelmæssigt, det udstråler mere seismisk energi, især ved høje frekvenser, og dette indikerer friktionsforhold og dynamiske processer på fejlplanet under brud, Lay forklarede.

Forskerne lavede systematiske målinger af REEF for 119 nylige store jordskælv af størrelsesordenen 7,0 til 9,2. De fandt klare regionale mønstre, med nogle subduktionszoner med højere REEF-brud i gennemsnit end andre zoner.

"Dette indikerer, for første gang, at energifrigivelsen er påvirket af regionale egenskaber for hver forkastningszone, sagde Lay, en professor i jord- og planetvidenskab ved UCSC.

Den præcise årsag til, at nogle regioner udstråler højere energi i et tilfælde af en given størrelse, er stadig under undersøgelse, men kan være forbundet med regionale forskelle i fejlens ruhed, i væskefordelingerne på fejlene, eller i sedimenterne fanget i forkastningszonen, han sagde.

Yderligere forskning ved hjælp af REEF kan hjælpe seismologer med at opnå bedre forståelse af jordskælvsmekanik og jordskælvsfarer rundt om i verden.