science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aardbevingsonderzoek doet twijfel rijzen over vroege waarschuwingen, maar duidt op verbeterde prognoses

Kaart van seismische sensoren (groene driehoeken) rond het epicentrum (rode ster) van een van de aardbevingen nabij de stad Tsukuba, Ibaraki-prefectuur. Krediet:© 2019 Satoshi Idee

Een recente studie heeft ongeveer 100, 000 gelokaliseerde seismische gebeurtenissen om naar patronen in de gegevens te zoeken. Professor Satoshi Ide van de Universiteit van Tokyo ontdekte dat aardbevingen van verschillende grootten meer gemeen hebben dan eerder werd gedacht. Dit suggereert dat de ontwikkeling van systemen voor vroegtijdige waarschuwing moeilijker kan zijn dan gehoopt. Maar omgekeerd, overeenkomsten tussen sommige gebeurtenissen geven aan dat voorspelbare kenmerken onderzoekers kunnen helpen bij het voorspellen van seismische gebeurtenissen.

Sinds de jaren tachtig, seismologen hebben zich afgevraagd hoe haalbaar het zou kunnen zijn om te voorspellen hoe een aardbeving zich zal gedragen, gegeven enige informatie over de beginomstandigheden, met name, of de uiteindelijke omvang kon worden bepaald op basis van seismische metingen nabij het epicentrum. De meeste onderzoekers vinden dit idee onwaarschijnlijk, gezien de willekeur van aardbevingsgedrag, maar Ide denkt dat er meer aan de hand is.

"Geïnspireerd door een onderzoek waarin aardbevingen van verschillende grootte werden vergeleken, Ik besloot een seismische dataset te analyseren uit een regio die bekend staat als de Tohoku-Hokkaido-subductiezone in het oosten van Japan, " zei Ide. "Een systematische vergelijking van ongeveer 100, 000 seismische gebeurtenissen gedurende 15 jaar doen me geloven dat aardbevingen niet willekeurig verschillend zijn, maar veel overeenkomsten vertonen."

Om vergelijkingen te maken tussen aardbevingen, Ide selecteerde eerst de grotere voorbeelden uit de dataset met magnitudes groter dan 4,5. Hij selecteerde ook kleinere aardbevingen in dezelfde regio's als deze grotere. Ide stelde vervolgens wiskundig vast hoe vergelijkbare seismische signalen waren tussen paren van grote en kleine aardbevingen. Hij gebruikte een statistische functie voor de vergelijking van signalen, een zogenaamde kruiscorrelatie op gegevens van 10 seismische stations in elk geval dicht bij de paren aardbevingen.

"Sommige paren grote en kleine aardbevingen beginnen met precies dezelfde schudeigenschappen, dus we kunnen de omvang van een aardbeving niet afleiden uit de eerste seismische waarnemingen, " legde Ide uit. "Dit is slecht nieuws voor de vroege waarschuwing voor aardbevingen. Echter, voor toekomstige voorspellingspogingen, gezien deze symmetrie tussen aardbevingen van verschillende groottes, het is goed om te weten dat ze niet helemaal willekeurig zijn."

Kaart van seismische sensoren (groene driehoeken) rond het epicentrum (rode ster) van een van de aardbevingen nabij de stad Tsukuba, Ibaraki-prefectuur. Krediet:© 2019 Satoshi Ide &USGS/Landsat 8

De studie is gepubliceerd in Natuur .