پیش بینی قدرت زلزله با زلزله مجازی/ بازسازی زلزله های باستان

به گزارش خبرگزاری مهر، دانشمندان دانشگاه استنفورد در حال استفاده از لرزش های ضعیف ناشی از اقیانوس های زمین برای تولید زلزله مجازی هستند که بتوان از آن برای پیش بینی خطرات حرکات و لرزش های زمین برای ساختمانها در زلزله های واقعی استفاده کرد.

از آنجا که این شیوه نسبتا ارزان است می تواند برای پیش بینی حرکات زمین در کشورهای در حال توسعه نیز استفاده شود و به ابررایانه های بزرگ برای شبیه سازی نیازی نیست.

از این شیوه نوین که جزئیات آن در نشریه ساینس منتشر شده است برای تایید اینکه اگر یک زلزله شدید در طول گسل سنت آندریاس در جنوب لس آنجلس روی دهد، این شهر می تواند شاهد زمین لرزه های بسیار قوی تر از 7 ریشتر باشد.

"مارین دنول" دکتری ژئوفیزیک دانشگاه استنفورد و یکی از مجریان این طرح گفت: ما از راهبرد زمین لرزه مجازی خود استفاده کردیم تا زمین لرزه های بزرگ در گسل سنت آندریاس را بازسازی و پاسخ های محیط شهری لس آنجلس را به چنین زلزله ای بررسی کنیم.

"گرگ بروزا" استاد ژئو فیزیک استفورد و سرپرست این تحقیقات گفت: این شیوه جدید بر روی این حقیقت تاکید داشت که زمین لرزه ها تنها منبع امواج لرزه ای نیستند. اگر یک لرزه نگار در زمین قرار دهید و هیچ زلزله ای در کار نباشد، با این حال  لرزه نگار  چیزهایی را ثبت می کند.

آنچه که در این تجهیزات ثبت می شود سیگنال ضعیف و مداومی موسوم به میدان لرزه ای محیط است.

این میدان که در همه جا وجود دارد، ناشی از تعامل امواج اقیانوس و خشکی زمین است. وقتی که امواج به یکدیگر می خورند، پالس فشار ایجاد می کنند که از اقیانوس به کف دریا و پوسته زمین سفر می کند.

این امواج، میلیاردها برابر ضعیف تر از امواج لرزه ای ناشی از زلزله است.

دانشمندان از یکصد سال پیش از وجود میدان لرزه ای محیطی خبر داشته اند اما این لرزه ها به دلیل مداخله در مطالعات زلزله ای دانشمندان، مزاحم تلقی می شده اند.

این امواج لرزه ای شکننده و ضعیف که این میدان را شکل می دهند در همه جا از طریق پوسته زمین منتشر می شود.

اما طی دهه گذشته، زمین لرزه شناسان، شیوه های پردازش سیگنال را عرضه کرده اند که به آنها امکان می دهد امواج لرزه ای خاصی را جدا سازی کنند.

اکنون محققان استنفورد با استفاده از این شیوه ها، روشی را برای کاربرد  عملکرد امواج لرزه ای محیط به عنوان پروکسی هایی برای امواج لرزشی ناشی از زلزله ارائه کردند.

دانش پژوهان با مطالعه چگونگی حرکت امواح محیطی در زیر زمین توانستند کنش های امواج بسیار قوی تر زلزله های قدرتمند را پیش بینی کنند.

آنها چندین لرزه نگار را بر روی گسل سنت آندریاس نصب کردند تا امواج لرزه ای محیط را اندازه گیری کنند. سپس از شیوه های ریاضی برای جمع آوری داده ها استفاده کرده تا امواج را به گونه ای ظاهر کنند که گویی از اعماق زمین نشات می گیرند.

محققان در این بررسی از راهبرد زلزله مجازی خود استفاده کردند تا دقت یک پیش بینی انجام شده در سال 2006 را تایید کنند. آن پیش بینی توسط شبیه سازی ابر رایانه ها صورت گرفته بود و می گفت اگر گسل سنت آندریاس جنوبی در کالیفرنیا بلرزد و یک زلزله روی دهد، برخی از امواج لرزه ای در حرکتی به سوی شمال از مجرای حدود 100 کیلومتری که این شهر را به دره سنت برناردینو مرتبط می کند می گذرد.

محققان قصد دارند این راهبرد زلزله مجازی را در دیگر شهرهای زلزله خیز سراسر جهان از جمله توکیو، مکزیکو، سیاتل و بخش هایی از سان فرانسیسکو آزمایش کنند.

از آنجا که این شیوه، نسبتا ارزان است می تواند برای پیش بینی حرکات زمین در کشورهای در حال توسعه نیز استفاده شود و به ابررایانه های بزرگ برای شبیه سازی نیازی نیست.

علاوه بر مطالعه زلزله ها، این شیوه می تواند به عنوان یک "ماشین  زمان لرزه شناسی" برای بازسازی نشانه های لرزه ای زلزله هایی  که مدتها پیش روی داده اند استفاده شود.

"بروزا" می گوید: در مورد زلزله هایی که 200 سال پیش روی داده است می توان گفت، اگر بدانید گسل کجا بوده، می توان با به کار گرفتن این تجهیزات و انجام فرایندهای آن، لرزه نگاشت هایی را برای زلزله هایی ارائه کرد که در آن هنوز لرزه نگاشت ابداع نشده بود.