PROFILPELAJAR.COM

Оцінка ймовірності землетрусу або прогнозування землетрусів — галузь науки про сейсмологію, яка пов'язана ймовірнісною оцінкою загальної сейсмічної небезпеки землетрусу, включаючи частоту та масштабність руйнівних землетрусів у певній місцевості протягом багатьох років чи десятиліть.^[1] Хоча прогнозування зазвичай вважається типом передбання, прогнозування землетрусів часто відрізняється від прогнозу землетрусів, метою якого є конкретизація часу, місця знаходження та масштабів майбутніх землетрусів з достатньою точністю, щоб можна було надавати попередження.^[2]^[3] Як прогнозування так і передбання землетрусів відрізняються від систем попередження про землетруси, які при виявленні землетрусу надають попередження в реальному часі для регіонів, які можуть постраждати.

У 1970-х роках вчені були впевнені, що незабаром буде знайдений практичний метод прогнозування землетрусів, але тривала невдача до 1990-х років привела багатьох до сумнівів, чи було це можливо.^[4] Демонстративно успішних прогнозів великих землетрусів не було, і кілька заяв про успіх є суперечливими. Отже, багато наукових та урядових ресурсів використовувались для імовірнісних оцінок сейсмічної небезпеки, а не для прогнозування окремих землетрусів. Такі оцінки використовуються для встановлення будівельних норм, структури страхових ставок, програм обізнаності та готовності, а також державної політики, пов'язаної з сейсмічними подіями.^[5] Крім регіональних прогнозів землетрусів, такі розрахунки сейсмічної небезпеки можуть враховувати такі фактори, як місцеві геологічні умови. Передбачуваний рух землі може бути використаний для критеріїв проектування будівельних конструкцій.

Методи прогнозування землетрусів

Методи прогнозування землетрусів зазвичай шукають тенденції чи закономірності, що призводять до землетрусу. Оскільки ці тенденції можуть бути складними і включати багато змінних, для їх розуміння часто потрібні передові статистичні методи, тому їх іноді називають статистичними методами. Ці підходи мають, тенденцію мати відносно тривалі періоди часу, що робить їх корисними для прогнозу землетрусів.

Еластичний відскок

Навіть найжорсткіші породи не є абсолютно жорсткими. Враховуючи велику силу (наприклад, між двома величезними тектонічними плитами, що рухаються один повз одного) земна кора буде згинатися або деформуватися. Згідно теорії еластичного відскоку Reid, (1910), врешті-решт деформація (напруження) стає досить великою, ніби щось ламається, як правило, за наявної несправності. Ковзання вздовж зламу (землетрус) дозволяє скелі з кожного боку відскочити до менш деформованого стану. У процесі енергія виділяється в різних формах, включаючи сейсмічні хвилі.^[6] Цикл тектонічної сили, що накопичується в пружній деформації і вивільняється при раптовому відскоку, потім повторюється. Оскільки зміщення від одного землетрусу коливається від менш ніж метра до приблизно 10 метрів (для землетрусу М 8),^[7] продемонстроване існування великих зміщень внаслідок удару ковзанням у сотні миль свідчить про існування тривалого циклу землетрусів.^[8]

Характерні землетруси

Найбільш вивчені розломи землетрусу (такі, як мегаструст Нанкая, розлом Васатча та розлом Сан-Андреаса), мабуть, мають окремі сегменти. Характерні постулати моделі землетрусу, що землетруси, як правило, обмежені в цих сегментах.^[9] Оскільки довжини та інші властивості^[10] сегментів фіксуються, землетруси, що розривають всесь розлом, повинні мати подібні характеристики. До них належать максимальна величина (яка обмежена довжиною розриву) та кількість накопиченої деформації, необхідної для розриву сегмента розлому. Оскільки безперервний руху пластини призводять до того, що деформація постійно накопичується, в сейсмічній активності на даному сегменті повинні переважати землетруси подібних характеристик, які повторюються через певні регулярні інтервали.^[11] Для даного сегменту розладів ідентифікація цих характерних землетрусів та терміни їх частоти (або навпаки періоду повернення) повинні, таким чином, повідомити нас про наступний розрив; такий підхід, як правило, використовується для прогнозування сейсмічної небезпеки. Періоди повернення також використовуються для прогнозування інших рідкісних подій, таких як циклони і повені, і припускають, що майбутня частота буде схожа на частоту, що спостерігається на сьогодні.

Екстраполяція від землетрусів у Паркфілді 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 та 1966 рр. призвела до прогнозу землетрусу близько 1988 року, або не пізніше 1993 року (з довірчим інтервалом 95 %) на основі характерної моделі землетрусу.^[12] Приладобудування було встановлено в надії виявити попередників передбачуваного землетрусу. Однак прогнозований землетрус відбувся до 2004 року. Невдача експерименту передбачення Паркфілда викликала сумнів щодо обґрунтованості самої характерної моделі землетрусу.^[13]

Сейсмічні прогалини

При контакті, коли дві тектонічні плити ковзають повз один одного, кожна секція повинна врешті-решт ковзати, оскільки (в довгостроковій перспективі) жодна не залишається позаду. Але вони не всі сповзають одночасно; різні ділянки будуть знаходитися на різних етапах циклу накопичення деформації та раптового відскоку. У моделі сейсмічного розриву слід очікувати «наступного великого землетрусу» не в сегментах, де нещодавна сейсмічність зняла деформацію, а в проміжних прогалинах, де найбільша напруга невідповідності.^[14] Ця модель має інтуїтивну привабливість; вона використовується в довгостроковому прогнозуванні і була покладена в основу серії прогнозів навколо Тихого океану (Тихоокеанський край) у 1979 та 1989—1991 роках.^[15]

Однак, як відомо, деякі основні припущення щодо сейсмічних розривів зараз є невірними. Ретельне обстеження свідчить про те, що «може бути відсутність інформації в сейсмічних прогалинах про час виникнення або про масштаби наступної великої події в регіоні»;^[16] статистичні випробування навколо Тихоокеанського прогнозу показують, що модель сейсмічного розриву «не прогнозувала великих землетрусів».^[17] Інше дослідження зробило висновок, що тривалий тихий період не збільшував потенціал землетрусу.^[18]

Помітні прогнози

UCERF3

Єдиний прогноз розриву землетрусу в Каліфорнії на 2015 рік , версія 3 або UCERF3 — це останній офіційний прогноз розриву землетрусів для штату Каліфорнія, який витіснив UCERF2. Він надає достовірні оцінки ймовірності та тяжкості потенційно руйнівних розривів землетрусу в довгостроковій та найближчій перспективі. Поєднуючи це з моделями руху наземних даних, можна отримати оцінки сили тремтіння землі, які можна очікувати протягом певного періоду (сейсмічна небезпека), та загрози для побудованого середовища (сейсмічний ризик). Ця інформація використовується для інформування інженерного проектування та будівельних норм, планування стихійних лих та оцінки того, чи достатні страхові внески від землетрусу для потенційних втрат.^[19] За допомогою UCERF3 можна обчислити різноманітні показники небезпеки^[20]; типовою метрикою є ймовірність магнітуди^[21] М 6,7 землетрусу (розмір землетрусу в Нордріджі 1994 року) за 30 років (типовий термін життя іпотечного кредитування) з 2014 року.

UCERF3 підготувала Робоча група з питань ймовірності землетрусів у Каліфорнії (WGCEP), співпраця між Геологічною службою Сполучених Штатів (USGS), Каліфорнійською геологічною службою (CGS) та Південним Каліфорнійським землетрусним центром (SCEC) зі значним фінансуванням від Каліфорнійського управління землетрусів (CEA).^[19]

Примітки

↑ Kanamori, 2003, p. 1205. See also ICEF, 2011, p. 327.
↑ Geller та ін., 1997, following Allen, (1976, с. 2070), who in turn followed Wood та Gutenberg, (1935). Kagan, (1997b) says: «This definition has several defects which contribute to confusion and difficulty in prediction research.» In addition to specification of time, location, and magnitude, Allen suggested three other requirements: 4) indication of the author's confidence in the prediction, 5) the chance of an earthquake occurring anyway as a random event, and 6) publication in a form that gives failures the same visibility as successes. Kagan та Knopoff, (1987, с. 1563) define prediction (in part) «to be a formal rule where by the available space-time-seismic moment manifold of earthquake occurrence is significantly contracted ….»
↑ Kagan, 1997b, p. 507.
↑ Geller та ін., 1997; Geller, 1997, § 2.3, p. 427; Console, 2001, p. 261.
↑ National Seismic Hazard Maps. United States Geological Survey. 25 серпня 2016. Архів оригіналу за 10 August 2016. Процитовано 1 вересня 2016.
↑ Reid, 1910; ICEF, 2011.
↑ Wells та Coppersmith, 1994.
↑ Zoback, 2006 provides a clear explanation. Evans, 1997 also provides a description of the «self-organized criticality» (SOC) paradigm that is displacing the elastic rebound model.
↑ Castellaro, 2003
↑ These include the type of rock and fault geometry.
↑ Schwartz та Coppersmith, 1984; Tiampo та Shcherbakov, 2012.
↑ Bakun та Lindh, 1985.
↑ Jackson та Kagan, 2006.
↑ Scholz, 2002; Kagan та Jackson, 1991; Jackson та Kagan, 2006.
↑ Kagan та Jackson, 1991; McCann та ін., 1979; Rong, Jackson та Kagan, 2003.
↑ Lomnitz та Nava, 1983.
↑ Rong, Jackson та Kagan, 2003.
↑ Kagan та Jackson, 1991.
↑ ^а ^б Field та ін., 2013.
↑ For a list of evaluation metrics available as of 2013 see Table 11 in Field та ін., 2013.
↑ Following standard seismological practice, all earthquake magnitudes here are per the moment magnitude scale. This is generally equivalent to the better known Richter magnitude scale.

Джерела

Allen, Clarence R. (December 1976), Responsibilities in earthquake prediction, Bulletin of the Seismological Society of America, 66 (6): 2069—2074 .
Bakun, W. H.; Lindh, A. G. (16 серпня 1985), The Parkfield, California, Earthquake Prediction Experiment (PDF), Science, 229 (4714): 619—624, Bibcode:1985Sci...229..619B, doi:10.1126/science.229.4714.619, PMID 17739363 .
Castellaro, S. (2003), §2.4.3. The classical earthquake model, у Mulargia, Francesco; Geller, Robert J. (ред.), Earthquake science and seismic risk reduction, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, с. 56—57, ISBN 9781402017780 .
Console, R. (30 серпня 2001), Testing earthquake forecast hypotheses, Tectonophysics, 338 (3–4): 261—268, Bibcode:2001Tectp.338..261C, doi:10.1016/S0040-1951(01)00081-6 .
Evans, R. (December 1997), Assessment of schemes for earthquake prediction: Editor's introduction, Geophysical Journal International, 131 (3): 413—420, Bibcode:1997GeoJI.131..413E, doi:10.1111/j.1365-246X.1997.tb06585.x {{citation}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання).
Field, Edward H.; Biasi, Glenn P.; Bird, Peter; Dawson, Timothy E.; Felzer, Karen R.; Jackson, David D.; Johnson, Kaj M.; Jordan, Thomas H.; Madden, Christopher (2013), Uniform California earthquake rupture forecast, version 3 (UCERF3) – The time-independent model, U.S. Geological Survey, Open-File Report 2013–1165 . Also California Geological Survey Special Report 228, and Southern California Earthquake Center Publication 1792. Also published in the BSSA as Field та ін., 2014.
Geller, Robert J. (December 1997), Earthquake prediction: a critical review. (PDF), Geophysical Journal International, 131 (3): 425—450, Bibcode:1997GeoJI.131..425G, doi:10.1111/j.1365-246X.1997.tb06588.x {{citation}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
Geller, Robert J.; Jackson, David D.; Kagan, Yan Y.; Mulargia, Francesco (14 березня 1997), Earthquakes Cannot Be Predicted (PDF), Science, 275 (5306): 1616, doi:10.1126/science.275.5306.1616, архів оригіналу (PDF) за 12 травня 2019, процитовано 5 листопада 2019 .
International Commission on Earthquake Forecasting for Civil Protection (30 травня 2011), Operational Earthquake Forecasting: State of Knowledge and Guidelines for Utilization, Annals of Geophysics, 54 (4): 315—391, doi:10.4401/ag-5350 .
Jackson, David D. (2004), Earthquake Prediction and Forecasting, у Sparks, R. S. J.; Hawkesworth, C. J. (ред.), The State of the Planet: Frontiers and Challenges in Geophysics (PDF), Geophysical Monograph Series, т. 150, с. 335—348, Bibcode:2004GMS...150..335J, doi:10.1029/150GM26, ISBN 0-87590-415-7 .
Jackson, David D.; Kagan, Yan Y. (September 2006), The 2004 Parkfield earthquake, the 1985 prediction, and characteristic earthquakes: Lessons for the future (PDF), Bulletin of the Seismological Society of America, 96 (4B): S397–S409, Bibcode:2006BuSSA..96S.397J, doi:10.1785/0120050821, архів оригіналу (PDF) за 23 березня 2014, процитовано 5 листопада 2019 .
Kagan, Yan Y. (December 1997b), Are earthquakes predictable? (PDF), Geophysical Journal International, 131 (3): 505—525, Bibcode:1997GeoJI.131..505K, doi:10.1111/j.1365-246X.1997.tb06595.x, архів оригіналу (PDF) за 3 березня 2016, процитовано 5 листопада 2019 {{citation}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання).
Kagan, Yan Y.; Jackson, David D. (10 грудня 1991), Seismic Gap Hypothesis: Ten Years After (PDF), Journal of Geophysical Research, 96 (B13): 21, 419—21, 431, Bibcode:1991JGR....9621419K, doi:10.1029/91jb02210, архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016, процитовано 5 листопада 2019 .
Kagan, Yan Y.; Jackson, David D. (27 травня 1996), Statistical tests of VAN earthquake predictions: comments and reflections (PDF), Geophysical Research Letters, 23 (11): 1433—1436, Bibcode:1996GeoRL..23.1433K, doi:10.1029/95GL03786 ^{[недоступне посилання]}.
Kagan, Yan Y.; Knopoff, Leon (19 червня 1987), Statistical Short-Term Earthquake Prediction (PDF), Science, 236 (4808): 1563—1567, Bibcode:1987Sci...236.1563K, doi:10.1126/science.236.4808.1563, PMID 17835741 .
Kanamori, Hiroo (2003), Earthquake Prediction: An Overview, International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, International Geophysics, 616: 1205—1216, doi:10.1016/s0074-6142(03)80186-9, ISBN 0-12-440658-0 .
Lomnitz, Cinna; Nava, F. Alejandro (December 1983), The predictive value of seismic gaps., Bulletin of the Seismological Society of America, 73 (6A): 1815—1824 .
McCann, W. R.; Nishenko, S. P.; Sykes, L. R.; Krause, J. (1979), Seismic gaps and plate tectonics: Seismic potential for major boundaries, Pure and Applied Geophysics, 117 (6): 1082—1147, Bibcode:1979PApGe.117.1082M, doi:10.1007/BF00876211 .
Reid, Harry Fielding (1910), The Mechanics of the Earthquake., The California Earthquake of April 18, 1906: Report of the State Earthquake Investigation Commission, Vol. 2 .
Rong, Yufang; Jackson, David D.; Kagan, Yan Y. (October 2003), Seismic gaps and earthquakes (PDF), Journal of Geophysical Research, 108 (B10): 1—14, Bibcode:2003JGRB..108.2471R, doi:10.1029/2002JB002334 .
Scholz, Christopher H. (2002), The Mechanics of earthquakes and faulting (вид. 2nd), Cambridge Univ. Press, ISBN 0-521-65223-5 .
Schwartz, David P.; Coppersmith, Kevin J. (10 липня 1984), Fault Behavior and Characteristic Earthquakes: Examples From the Wasatch and San Andreas Fault Zones, Journal of Geophysical Research, 89 (B7): 5681—5698, Bibcode:1984JGR....89.5681S, doi:10.1029/JB089iB07p05681 .
Tiampo, Kristy F.; Shcherbakov, Robert (2012), Seismicity-based earthquake forecasting techniques: Ten years of progress (PDF), Tectonophysics, 522—523: 89—121, Bibcode:2012Tectp.522...89T, doi:10.1016/j.tecto.2011.08.019, архів оригіналу (PDF) за 16 травня 2016 .
Wells, D. L.; Coppersmith, K. J. (August 1994), New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement. (PDF), Bulletin of the Seismological Society of America, 84 (4): 974—1002, архів оригіналу (PDF) за 3 січня 2019, процитовано 5 листопада 2019 .
Wood, H. O.; Gutenberg, B. (6 вересня 1935), Earthquake prediction (PDF), Science, 82 (2123): 219—320, Bibcode:1935Sci....82..219W, doi:10.1126/science.82.2123.219 .
Zoback, Mary Lou (April–May 2006), The 1906 earthquake and a century of progress in understanding earthquakes and their hazards (PDF), GSA Today, 16 (r/5): 4—11, doi:10.1130/GSAT01604.1 .
Wang, Kelin; Chen, Qi-Fu; Sun, Shihong; Wang, Andong (June 2006), Predicting the 1975 Haicheng Earthquake (PDF), Bulletin of the Seismological Society of America, 96 (3): 757—795, Bibcode:2006BuSSA..96..757W, doi:10.1785/0120050191 .

[1] Kanamori, 2003, p. 1205. See also ICEF, 2011, p. 327.

[2] Geller та ін., 1997, following Allen, (1976, с. 2070), who in turn followed Wood та Gutenberg, (1935). Kagan, (1997b) says: «This definition has several defects which contribute to confusion and difficulty in prediction research.» In addition to specification of time, location, and magnitude, Allen suggested three other requirements: 4) indication of the author's confidence in the prediction, 5) the chance of an earthquake occurring anyway as a random event, and 6) publication in a form that gives failures the same visibility as successes. Kagan та Knopoff, (1987, с. 1563) define prediction (in part) «to be a formal rule where by the available space-time-seismic moment manifold of earthquake occurrence is significantly contracted ….»

[3] Kagan, 1997b, p. 507.

[4] Geller та ін., 1997; Geller, 1997, § 2.3, p. 427; Console, 2001, p. 261.

[USGS1-5] National Seismic Hazard Maps. United States Geological Survey. 25 серпня 2016. Архів оригіналу за 10 August 2016. Процитовано 1 вересня 2016.

[6] Reid, 1910; ICEF, 2011.

[7] Wells та Coppersmith, 1994.

[8] Zoback, 2006 provides a clear explanation. Evans, 1997 also provides a description of the «self-organized criticality» (SOC) paradigm that is displacing the elastic rebound model.

[9] Castellaro, 2003

[10] These include the type of rock and fault geometry.

[11] Schwartz та Coppersmith, 1984; Tiampo та Shcherbakov, 2012.

[12] Bakun та Lindh, 1985.

[13] Jackson та Kagan, 2006.

[14] Scholz, 2002; Kagan та Jackson, 1991; Jackson та Kagan, 2006.

[15] Kagan та Jackson, 1991; McCann та ін., 1979; Rong, Jackson та Kagan, 2003.

[16] Lomnitz та Nava, 1983.

[17] Rong, Jackson та Kagan, 2003.

[18] Kagan та Jackson, 1991.

[Field_2013-19] а ^б Field та ін., 2013.

[20] For a list of evaluation metrics available as of 2013 see Table 11 in Field та ін., 2013.

[21] Following standard seismological practice, all earthquake magnitudes here are per the moment magnitude scale. This is generally equivalent to the better known Richter magnitude scale.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

PROFILPELAJAR.COM

Оцінка ймовірності землетрусу

Методи прогнозування землетрусів

Еластичний відскок

Характерні землетруси

Сейсмічні прогалини

Помітні прогнози

UCERF3

Примітки

Джерела

Read other articles:

Etelis

الدائرة الحادية عشرة في باريس

Đinh Phế Đế

American Splendor (film)

Cowboy bowline

Kazuhiko Chiba

Asdrubale Mattei

Dux Germaniae primae

Bourron-Marlotte

KM Malta Airlines

Toyota Stout

Корпус текстов

土库曼斯坦总统

بونتشا سبرينغز (كولورادو)

WeatherNation TV

TV3 (Malaysian TV network)

Der Graf von Monte Christo

Claude Simpol

Turkey at the 1948 Summer Olympics

Anna Rust