Hurtig, simpel ny vurdering af jordskælvsfare

Geofysikere hos Caltech har skabt en ny metode til bestemmelse af jordskælvsfarer ved at måle, hvor hurtigt energi bygger op på fejl i en bestemt region, og derefter sammenligne det med, hvor meget der frigives ved fejlkryp og jordskælv.

De anvendte den nye metode til fejlene under det centrale Los Angeles, og fandt ud af, at i det langsigtede gennemsnit, det stærkeste jordskælv, der sandsynligvis vil forekomme langs disse fejl, er mellem størrelsesorden 6,8 og 7,1, og at en størrelse på 6,8 - cirka 50 procent stærkere end jordskælvet i Northridge i 1994 - i gennemsnit kunne forekomme hvert 300. år.

Det er ikke at sige, at et større jordskælv under det centrale LA er umuligt, siger forskerne; hellere, de finder ud af, at skorpen under Los Angeles ikke ser ud til at blive presset fra syd til nord hurtigt nok til at gøre et sådant jordskælv helt så sandsynligt.

Metoden giver også mulighed for en vurdering af sandsynligheden for mindre jordskælv. Hvis man udelukker efterskælv, sandsynligheden for, at et jordskælv på 6,0 eller større vil forekomme i det centrale LA over en given 10-årig periode er omkring 9 procent, mens chancen for et jordskælv på 6,5 eller større er omkring 2 procent.

Et papir, der beskriver disse fund, blev offentliggjort af Geofysiske forskningsbreve den 27. februar.

Disse niveauer af seismisk fare er noget lavere, men adskiller sig ikke væsentligt fra det, der allerede er forudsagt af arbejdsgruppen for Californien Jordskælvs sandsynligheder. Men det er faktisk pointen, siger Caltech -forskerne.

Nuværende state-of-the-art metoder til vurdering af et seismisk fare i et område indebærer at generere en detaljeret vurdering af de slags jordskælvsbrud, der kan forventes langs hver fejl, en kompliceret proces, der er afhængig af supercomputere til at generere en endelig model. Derimod, den nye metode-udviklet af Caltech-kandidatstuderende Chris Rollins og Jean-Philippe Avouac, Earle C. Anthony Professor i geologi og mekanik og civilingeniør - er meget enklere, afhængig af belastningsbudgettet og den samlede statistik over jordskælv i en region.

”Vi spørger dybest set 'I betragtning af at det centrale L.A. presses fra nord til syd med et par millimeter om året, hvad kan vi sige om, hvor ofte jordskælv i forskellige størrelser kan forekomme i området, og hvor store jordskælv kan blive? '"siger Rollins.

Når en tektonisk plade skubber mod en anden, elastisk belastning opbygges langs grænsen mellem de to plader. Belastningen øges, indtil den ene plade enten kryber langsomt forbi den anden, eller det rykker voldsomt. De voldsomme ryk føles som jordskælv.

Heldigvis, skorpenes gradvise bøjning mellem jordskælv kan måles på overfladen ved at studere, hvordan jordens overflade deformeres. I en tidligere undersøgelse (udført i samarbejde med Caltech forskningssoftwareingeniør Walter Landry; Don Argus fra Jet Propulsion Laboratory, som administreres af Caltech for NASA; og Sylvain Barbot fra USC), Avouac og Rollins målte forskydning af jorden ved hjælp af permanente globale positioneringssystem (GPS) -stationer, der er en del af Plate Boundary Observatory -netværket, støttet af National Science Foundation (NSF) og NASA. GPS -målingerne afslørede, hvor hurtigt landet under L.A. bukkes. Fra det, forskerne beregnede, hvor meget belastning der blev frigivet ved krybning, og hvor meget der blev gemt som elastisk stamme til rådighed for at drive jordskælv.

Den nye undersøgelse vurderer, om denne jordskælvstamme sandsynligvis vil blive frigivet ved hyppige små jordskælv eller ved et meget stort, eller noget derimellem. Avouac og Rollins undersøgte den historiske registrering af jordskælv i Los Angeles fra 1932 til 2017, som registreret af Southern California Seismic Network, og valgte det scenario, der bedst passede regionens observerede adfærd.

"Estimering af størrelsen og hyppigheden af ​​de mest ekstreme hændelser, som ikke kan antages at være kendt fra historien eller instrumentelle observationer, er meget hårdt. Vores metode giver en ramme til at løse dette problem og beregne sandsynligheder for jordskælv, "siger Avouac.

Denne nye metode til at estimere sandsynligheden for jordskælv kan let anvendes på andre områder, tilbyder en måde at vurdere seismiske farer baseret på fysiske principper. "Vi forfinerer nu metoden for at tage hensyn til tidsfordelingen af ​​tidligere jordskælv, for at gøre prognoserne mere præcise, og vi tilpasser rammen, så den kan gælde for induceret seismicitet, "Siger Avouac.

Undersøgelsen har titlen "En geodesi- og seismicitetsbaseret lokal jordskælvs sandsynlighedsmodel for det centrale Los Angeles."