Forskere afdækker jordskælvsbevægelsers rolle i udløsningen af ​​en overraskende tsunami

I nyligt offentliggjort forskning, et internationalt team af geologer, geofysikere, og matematikere viser, hvordan koblede computermodeller nøjagtigt kan genskabe de forhold, der fører til verdens dødeligste naturkatastrofer i 2018, Palu -jordskælvet og tsunamien, som ramte det vestlige Sulawesi, Indonesien i september sidste år. Teamets arbejde blev offentliggjort i Ren og anvendt geofysik .

Tsunamien var lige så overraskende for forskere, som den var ødelæggende for samfund i Sulawesi. Det skete nær en aktiv pladegrænse, hvor jordskælv er almindelige. Overraskende, jordskælvet forårsagede en stor tsunami, selvom det primært opvejer jorden vandret - normalt, store tsunamier skyldes typisk lodrette bevægelser.

Forskere var tabte - hvad skete der? Hvordan blev vandet forskudt for at skabe denne tsunami:ved jordskred, fejler, eller begge? Satellitdata for overfladebrud tyder på relativt lige, glatte fejl, men dækker ikke områder offshore, såsom den kritiske Palu Bay. Forskere spekulerede på - hvad er formen på fejlene under Palu -bugten, og er det vigtigt for at generere tsunamien? Dette jordskælv var ekstremt hurtigt. Kunne brudhastighed have forstærket tsunamien?

Ved hjælp af en supercomputer, der drives af Leibniz Supercomputing Center, medlem af Gauss Center for Supercomputing, teamet viste, at den jordskælv-fremkaldte bevægelse af havbunden under selve Palu-bugten kunne have genereret tsunamien, hvilket betyder, at skredets bidrag ikke er påkrævet for at forklare tsunamiens hovedtræk. Teamet foreslår et ekstremt hurtigt brud på en straight, vippet fejl i bugten. I deres model, slip er for det meste lateralt, men også nedad langs fejlen, hvilket resulterer i alt fra 0,8 meter til 2,8 meter lodret havbundsændring, der i gennemsnit var 1,5 meter på tværs af det undersøgte område. Kritisk for at generere denne tsunamikilde er den vippede fejlgeometri og kombinationen af ​​laterale og ekstensionelle stammer, der udøves på området af kompleks tektonik.

Forskerne kommer til denne konklusion ved hjælp af en banebrydende, fysikbaseret jordskælv-tsunami-model. Jordskælvsmodellen, baseret på jordskælvsfysik, adskiller sig fra konventionelle datadrevne jordskælvsmodeller, som passer til observationer med høj nøjagtighed på bekostning af potentiel uforenelighed med den virkelige fysik. Det inkorporerer i stedet modeller af de komplekse fysiske processer, der opstår ved og uden for fejlen, tillader forskere at producere et realistisk scenario, der er kompatibelt med både jordskælvsfysik og regional tektonik.

Forskerne vurderede jordskælv-tsunamiscenariet mod flere tilgængelige datasæt. Vedvarende supershear -brudhastighed, eller når jordskælvsfronten bevæger sig hurtigere end de seismiske bølger nær de glidende fejl, er påkrævet for at matche simulering til observationer. De modellerede tsunamibølgeamplituder matcher de tilgængelige bølgemålinger og den modellerede oversvømmelseshøjde (defineret som summen af ​​jordhøjden og den maksimale vandhøjde) matcher kvalitativt feltobservationer. Denne tilgang giver en hurtig, fysikbaseret evaluering af jordskælv-tsunami-interaktionerne under denne forvirrende sekvens af begivenheder.

"At finde ud af, at jordskælvsforskydninger sandsynligvis spillede en kritisk rolle ved generering af Palu -tsunamien, er lige så overraskende som de meget hurtige bevægelser under selve jordskælvet, "sagde Thomas Ulrich, Ph.d. studerende ved Ludwig Maximilian University i München og hovedforfatter af papiret. "Vi håber, at vores undersøgelse vil starte et meget nærmere kig på de tektoniske indstillinger og jordskælvsfysik, der potentielt kan favorisere lokaliserede tsunamier i lignende fejlsystemer verden over."