Учёные на шаг приблизились к прогнозированию землетрясений

Сейсмические данные с более чем 1000 объектов показали связь между силой разломов и масштабом землетрясений, что позволяет определить, насколько близко тот или иной район находится к крупному сейсмическому событию.

Расположенная на Тихоокеанском огненном кольце, Япония входит в число наиболее подверженных землетрясениям стран мира, ежегодно испытывая более 100000 незначительных подземных толчков, наряду с сохраняющимся риском крупного землетрясения. Хотя предсказать, когда произойдут значительные землетрясения, пока не под силу, японские сейсмологи стремятся получить представление о процессах в земной коре, которые вызывают крупные землетрясения, внимательно изучая частые более мелкие подземные толчки.

Исследователи из Университета Кюсю и Токийского университета изучили сейсмическую активность с беспрецедентным уровнем детализации, выявив связь между силой разлома и магнитудой землетрясения. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, предполагается, что сила разлома влияет на величину b и, следовательно, на вероятность сильного землетрясения. Так называемая «величина b» – это очень важная константа в сейсмологии, которая характеризует взаимосвязь между частотой и силой землетрясений, низкое значение b означает, что существует более высокая доля крупных землетрясений, в то время как высокое значение b означает, что существует более высокая доля небольших землетрясений.

Величина b может варьироваться в зависимости от местоположения, а также с течением времени, и часто сообщается, что она снижается непосредственно перед сильным землетрясением. Предыдущее исследование показало, что снижение величины b было вызвано возрастающими нагрузками, действующими на разлом. Итак, это исследование предполагает, что сила разлома также является определяющим фактором.

В ходе исследования учёные проанализировали сейсмические воздействия, происходящие в районе вокруг эпицентра землетрясения в Западном Тоттори, которое произошло в 2000 году магнитудой 7,3. Установив в этом районе более 1000 сейсмических станций, исследователи смогли проводить сейсмические наблюдения с беспрецедентным уровнем точности. С таким количеством датчиков исследователи могли обнаруживать малейшие перемещения разломов, а также ориентацию каждого разлома в земной коре. Используя это множество данных, команда исследователей смогла оценить поле напряжений (различные направления напряжений, действующих на каждый разлом в момент разрушения) и охарактеризовать разломы как сильные или слабые.

На основе расчётов поля напряжений исследователи также смогли оценить значение b для группы событий, классифицированных по силе разлома. Они обнаружили, что более сильные разломы имеют меньшие значения b, что говорит о большей вероятности возникновения крупных землетрясений, в то время как более слабые разломы имеют большие значения b, что говорит о меньшей вероятности крупных землетрясений.

Благодаря более глубокому пониманию факторов, влияющих на значения b, исследователи надеются, что они смогут приблизиться к точному прогнозированию землетрясений.