science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vage voorschokken voorspellen aardbevingen in Californië

Krediet:CC0 Publiek Domein

Uit nieuwe onderzoeksmijngegevens uit een catalogus van meer dan 1,8 miljoen aardbevingen in Zuid-Californië bleek dat bijna driekwart van de tijd, voorschokken signaleerden de bereidheid van een aardbeving om toe te slaan van dagen tot weken voordat de hoofdschok toesloeg, een openbaring die de voorspelling van aardbevingen zou kunnen bevorderen.

"We vorderen in de richting van statistische voorspellingen, hoewel geen echte ja of nee voorspellingen, van aardbevingen, " zei Daniël Trugman, een seismoloog bij Los Alamos National Laboratory en co-auteur van een artikel dat vandaag in het tijdschrift is verschenen Geofysische onderzoeksbrieven . "Het is een beetje zoals de geschiedenis van weersvoorspellingen, waar het honderden jaren van gestage vooruitgang heeft gekost om te komen waar we nu zijn."

De krant, getiteld "Pervasive forshock-activiteit in het zuiden van Californië, " merkt op dat voorschokken voorafgingen aan bijna 72 procent van de "hoofdschokken" die werden bestudeerd (de grootste aardbevingen in een bepaalde volgorde), een percentage dat aanzienlijk hoger is dan eerder werd begrepen.

Veel van deze voorschokken zijn zo klein, met een grootte kleiner dan 1, dat ze moeilijk te herkennen zijn door visuele analyse van seismische golfvormen. Het detecteren van dergelijke kleine gebeurtenissen vereist geavanceerde signaalverwerkingstechnieken en is een enorm, data-intensief probleem. Aanzienlijke computercapaciteiten waren de sleutel tot het extraheren van deze nieuwe inzichten uit de Zuid-Californië Quake Template Matching Catalogue, onlangs geproduceerd door Trugman en coauteur Zachary Ross, een assistent-professor in seismologie bij Caltech. Het matchen van de sjabloon duurde ongeveer 300, 000 GPU-uren op een array van 200 NVIDIA-P100 GPU's, met 3-4 weken rekentijd voor de laatste run. GPU's zijn speciale typen computers, optimaal voor massaal parallelle problemen, aangezien elke GPU duizenden kernen heeft, en elke kern is in staat om zijn eigen computationele thread te verwerken. Voor perspectief, een standaardlaptop heeft 2 of 4 cores. De aardbevingscatalogus wordt gearchiveerd door het Southern California Earthquake Data Center.

De kleine voorschokken zijn misschien te moeilijk om in realtime te onderscheiden om van nut te zijn bij het voorspellen van aardbevingen. Een ander belangrijk punt is dat aardbevingen in pakketten plaatsvinden:ze clusteren in zowel ruimte als tijd, dus het sorteren van de voorschokken van een bepaalde aardbeving uit de familie van voorlopige, hoofd- en naschokken van zijn medeaardaanpassingen is geen eenvoudige taak.

Een aardbevingsvoorspellingstool is nog ver weg, Trugman legt uit, en voor mensen die van een ja of nee antwoord houden, een statistische analyse die suggereert dat een aardbeving waarschijnlijk is, is frustrerend. Maar de potentiële inzichten en vroege waarschuwingen verbeteren, aardbeving voor aardbeving.