En ny model fundet til at forudsige jordskælvets udbredelseshastighed

I en artikel offentliggjort den 9. november i Natur Geovidenskab , Jean-Paul Ampuero og Huihui Weng, to forskere fra Université Côte d'Azur og det franske nationale forskningsinstitut for bæredygtig udvikling (IRD-France) foreslår en ny model til at forudsige udbredelseshastigheden af ​​jordskælv.

Blandt de mest skadelige naturlige farer, jordskælv er stadig i dag et af de mindst forståede fænomener inden for geovidenskab. Jordskælv sker, når sten på hver side af en tektonisk forkastning glider. Den glidende, imidlertid, opstår ikke langs hele fejlen på én gang, men starter på et tidspunkt, hypocenter, og spredes derefter over hele forkastningen med en hastighed kendt som jordskælvets 'brudhastighed'. Geofysikere er særligt interesserede i brudhastigheder, fordi jo hurtigere de er, jo stærkere de seismiske bølger og derfor større skader.

Seismiske modeller udviklet indtil videre konkluderede, at jordskælv ikke kunne forplante sig på en stabil og bæredygtig måde ved vilkårlige hastigheder. Forskere havde derfor bestemt et "forbudt hastighedsinterval" mellem P- og S-bølgernes hastighed, de to vigtigste seismiske bølger, der udbreder sig gennem Jorden. Imidlertid, fremskridt i den seismologiske observation af jordskælv har gjort det muligt at påvise, at nylige jordskælv faktisk havde forplantet sig inden for det forbudte område. Sådan var tilfældet for jordskælvet i 2018 i Palu, Indonesien, for eksempel, som forårsagede en ødelæggende tsunami.

Uafbrudte brudhastigheder på grund af skrå glidning

For at løse denne forvirrende uoverensstemmelse mellem jordskælvsteori og observationer, forskere fra Université Côte d'Azur og IRD udviklede en ny model til at forudsige udbredelseshastigheden af ​​jordskælv. Denne bedrift blev udført ved hjælp af højtydende computer af observatoriet Côte d'Azur, en af ​​deltagerne i OPAL, en delt platform, der giver adgang til alle regionens beregningsressourcer.

Forskerne formåede at overvinde to afgørende begrænsninger ved de tidligere modeller. Den første var at stole på 2-dimensionelle modeller, mens Jorden er 3-dimensionel. Den anden var at antage enten en vandret eller lodret glideretning, mens jordskælvsglidning kan være skrå. Ved at overvinde disse to begrænsninger, de var i stand til at forklare, hvorfor de 'forbudte hastigheder' faktisk er tilladte.

"En af hovedudfordringerne i forebyggelsen af ​​jordskælv er at forudsige deres indvirkning. Vi er nødt til at gribe denne mulighed for at introducere mere fysik i evalueringen af ​​seismiske farer, som hidtil har været meget empirisk, " påpeger Huihui Weng, forsker ved Université Côte d'Azur. "Den nye model giver validerede teoretiske elementer, som i sidste ende kan bruges til at forbedre den måde, seismisk risiko evalueres på, " tilføjer Jean-Paul Ampuero, seismolog ved IRD.