Forskere finder et sigende tidligt øjeblik, der indikerer et kommende megaskælv

Forskere, der har gennemgået databaser over jordskælv siden begyndelsen af ​​1990'erne, har opdaget et muligt afgørende øjeblik 10-15 sekunder inde i en begivenhed, der kunne signalere et megaskælv med en styrke på 7 eller større.

Ligeledes, det øjeblik – hentet fra GPS-data om spidshastigheden af ​​acceleration af jordforskydning – kan indikere en mindre hændelse. GPS opfanger et indledende signal om bevægelse langs en fejl svarende til et seismometer, der registrerer de mindste første øjeblikke af et jordskælv.

Sådanne GPS-baserede oplysninger kan potentielt øge værdien af ​​jordskælvs tidlige varslingssystemer, såsom vestkystens ShakeAlert, sagde Diego Melgar, en professor ved Institut for Geovidenskab ved University of Oregon.

De fysiktunge analyser af to databaser vedligeholdt af medforfatter Gavin P. Hayes fra U.S. Geological Survey's National Earthquake Information Center i Colorado opdagede et tidspunkt, hvor et nyligt påbegyndt jordskælv går over i en slippuls, hvor mekaniske egenskaber peger på størrelse.

Melgar og Hayes var også i stand til at identificere lignende tendenser i europæiske og kinesiske databaser. Deres undersøgelse blev beskrevet i 29. maj-udgaven af ​​online-tidsskriftet Videnskab fremskridt .

"Til mig, overraskelsen var, at mønsteret var så konsekvent, sagde Melgar. "Disse databaser er lavet på forskellige måder, så det var virkelig rart at se lignende mønstre på tværs af dem."

Samlet set, databaserne indeholder data fra mere end 3, 000 jordskælv. Konsistente indikatorer for forskydningsacceleration, der overflade mellem 10-20 sekunder i begivenheder, blev set for 12 store jordskælv, der fandt sted i 2003-2016.

GPS-monitorer findes langs mange landbaserede fejl, herunder på jordens steder nær den 620 mil lange Cascadia subduktionszone ud for den amerikanske stillehavskyst, men deres anvendelse er endnu ikke almindelig i realtidsfareovervågning. GPS-data viser den første bevægelse i centimeter, sagde Melgar.

"Vi kan gøre meget med GPS-stationer på land langs kysten af ​​Oregon og Washington, men det kommer med en forsinkelse, " sagde Melgar. "Når et jordskælv begynder at bevæge sig, det ville tage noget tid, før oplysninger om fejlens bevægelse nåede kyststationer. Denne forsinkelse vil påvirke, hvornår en advarsel kan udstedes. Folk på kysten ville ikke få nogen advarsel, fordi de er i en blind zone."

denne forsinkelse, han tilføjede, ville kun blive forbedret af sensorer på havbunden for at registrere denne tidlige accelerationsadfærd.

At have disse muligheder på havbunden og overvåge data i realtid, han sagde, kunne styrke nøjagtigheden af ​​systemerne for tidlig varsling. I 2016 Melgar, som forsker ved Berkeley Seismological Laboratory i Berkeley, Californien, ledet en undersøgelse offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve der fandt realtids GPS-data kunne give yderligere 20 minutters advarsel om en mulig tsunami.

Japan er allerede ved at lægge fiberoptisk kabel ud for sine kyster for at øge sine tidlige varslingsmuligheder, men et sådant arbejde er dyrt og ville være mere nødvendigt for at installere teknologien på havbunden over Cascadia-forkastningszonen, Megalar bemærkede.

Melgar og Hayes stødte på slip-puls-timingen, mens de gennemsøgte USGS-databaser for komponenter, som de kunne kode til simuleringer for at forudsige, hvordan et brud på størrelsesordenen 9 af Cascadia-subduktionszonen ville se ud.

Subduktionszonen, som ikke har haft et massivt jordskælv i længderetningen siden 1700, er, hvor Juan de Fuca havpladen dykker under den nordamerikanske kontinentalplade. Forkastningen strækker sig lige ud for det nordlige Vancouver Island til Cape Mendocino i det nordlige Californien.