Netværket afslører store variationer i rystelser i LA -bassinet efter Ridgecrest jordskælv

Ridgecrest-jordskælvsekvensen i 2019 har afsløret områder i Los Angeles-bassinet, hvor forstærkning af rystelser af højhuse er størst, ifølge en ny rapport i Seismologiske forskningsbreve .

Jordskælvet i størrelsesorden 7,1 i størrelsesorden 7,1, ligger 200 kilometer nord for Los Angeles, forårsagede ikke strukturelle skader i byen. Men der var en betydelig rystelse i nogle højhuse i centrum af Los Angeles-så meget, at deres beboere rapporterede, at de følte kvalme fra bevægelsen.

Alle bygninger har en naturlig "vibration" eller svajning, som civilingeniører og seismologer omtaler som bygningens længste naturlige periode, da det markerer den tid, det tager for en bygning at bevæge sig frem og tilbage i en cyklus i et plan parallelt med jorden. Højhuse på 15 etager eller mere, langspændte broer og brændstoftanke med stor diameter, blandt andre strukturer, typisk have naturlige perioder på tre sekunder eller mere.

Ved hjælp af data fra et netværk af seismiske stationer på tværs af L.A. -bassinet, Monica Kohler fra Caltech og hendes kolleger fastslog, at bygninger over længere tid oplevede størst forstærkning af rystelser fra jordskælvet i Ridgecrest.

Men effekten var ikke den samme i hele bassinet. I perioder på seks og otte sekunder, den maksimale forstærkning fandt sted i den vestlige del af L.A.-bassinet og den sydlige centrale San Fernando-dal.

I tilfælde af et fremtidigt jordskælv, der ligner Ridgecrest, en højhus i disse områder kunne opleve at ryste fire gange større end en bygning i downtown Los Angeles, konkluderede forskerne. I en 52-etagers bygning, dette betyder, at de øverste etager kan svaje frem og tilbage så meget som en meter (ca. 3 fod) - eller så meget som to meter i et jordskælv på 7,6, belastning af bygningens strukturelle integritet.

Når seismiske bølger kommer ind i de blødere sedimenter, der fylder i et bassin, de bremser, og deres energi "hober sig op, "skaber større amplitudebølger, der fører til stærkere rystelser. Forskere rundt om i verden har fundet ud af, at generelt set de dybeste dele af bassinet - dem med mest sediment overliggende grundfjeld - oplever mest forstærkning.

Imidlertid, Kohler og kolleger fandt kun en delvis sammenhæng mellem bassindybde og forstærkning i deres undersøgelse.

"Der har altid været denne antagelse om, at jo dybere sedimenterne eller jo tykkere bassinet ... jo mere forstærkning vil du se, og vi troede, at vi ville se det med vores resultater, "Kohler sagde." Men de steder med de største forstærkninger i disse lange perioder på mere end tre sekunder er ikke tæt på den dybeste del af bassinet. "

"Det er bekymrende, fordi den næste generations byggekode udvikles, så den inkorporerer parametre, der tegner sig for dybe bassineffekter, "tilføjede hun, "og hvis du får placeringen af ​​forstærkningseffekterne forkert, du får en applikation af byggekoden, der ikke er den rigtige for bestemte steder. "

Forskerne var i stand til at se et mønster af stedforstærkning efter jordskælvet i Ridgecrest ved hjælp af et netværk af mere end 500 seismiske stationer i hele regionen, herunder 360 stationer, der tilhører Community Seismic Network (CSN). CSN består af billige accelerometre placeret i hele Los Angeles-området, især i Los Angeles Unified School District -bygninger. Data fra netværket kan behandles på sensorstedet eller i skyen, og Kohler kalder det "et virkelig godt eksempel på et borgervidenskabeligt projekt, der har virket i et årti."

"Jo tættere det seismiske netværk du har, den bedre opløsning, jo bedre du kan se variationer i lille rumlig skala i jordrystelser, "Forklarede Kohler.

Hun sammenlignede resultaterne med pludselig at kunne plukke individuelle stjerners funktioner ud af en kosmisk sløring med et bedre teleskop. "Vi ser et detaljeringsniveau, der er meget større, end det er set før."

Det er sandsynligt, at flere fænomener bidrager til variationer i rysteramplifikation omkring bassinet, Noterede Kohler. Hun og hendes kolleger er især fascineret af en mulighed:at overfladiske nedgravede sedimentaflejringer forbundet med historiske vandveje og olie- og gasudvikling kan spille en rolle.

"Vi undersøger aktivt, om der er en rumlig sammenhæng mellem, hvor disse ældgamle og nuværende vandsystemer forbundet med L.A. -floden kan have en effekt, "Sagde Kohler, "om der er en sammenhæng mellem hvor vandsystemerne eksisterer og plejede at eksistere, og den slags forstærkning, du ser i jordbevægelse. "