La Maavärinad Võiksid Laiendada, Mudelid Näidata

{h1}

Kui halb on see, kui los angelesi järgmine suur maavärin tabab? Kommertsmudelite juhitud virtuaalsed maavärinad omavad mõningaid vihjeid, mis näitavad, et linna all olevad pehmed setted võivad loksutamist võimendada.

Virtuaalsed maavärinad ennustavad suuremat raputamist seismiliselt ebakindlates linnades Los Angeleses kui läheduses asuvates piirkondades, vihjab uus arvuti-modelleerimisuuring. Mudelid näitavad, et Los Angelesi basseini raputamine võib keskmiselt kolm korda suurem kui linna ümbruses.

Need virtuaalsed maavärinad võivad prognoosida ka ohtusid, mis tulevad silmitsi paljude teiste maailma linnadega, eriti nendega, kus pole suuri maavärinaid.

Los Angeles ja teised linnad asuvad suurte settevööndite kohal. Need pehmed alused võivad võimendada maavärina ajal nende linnade kogemuste moonutamist. Näiteks näitas hiljutises uuringus, et Vancouveris just selline bassein suurendab maavärinast loksutamist kolm kuni neli korda. Settebasseinis paiknevad teised linnad on Tokyo, Mehhiko, Seattle ja osa San Francisco lahe piirkonnast.

"Maavärinate raputamine on üks kõige olulisemaid asju, mida seismoloogid saavad teha," ütles WordsSideKick.com's OurAmazingPlanet maavärin seismologist Greg Beroza Stanfordi ülikoolis. "See on see, mida üks peab teadma, et kujundada struktuure, mis takistavad maavärina raputamist." [7 Maa muutused silmapilguses]

Et mõista, miks võivad sellised linnad nagu Vancouver ja Los Angeles aset lebedad setted põhjustada halvemaks muutunud maavärinat, kujutlege, et võtate plastvahuga plokki, lõigates välja keskel kausi kujuga augu ja täites õõnsust želatiiniga, ütles seismoloog Eastwood Stanford Ülikool. Selles analoogias on kivide jaoks plastik vaht, samal ajal kui želatiin kujutab endast setit või mustust.

"Želatiin on floppier ja palju sobivam. Kui te kogu raputate, siis hakkate käibema vahtpolüstürool, kuid enamik sellest, mida näete, on bassein, mis on võluv," ütles Dunham avaldus.

Beroza ütles, et settebasseinid kujutavad endast suuremat ohtu nende maavärinaga seotud linnadele. "Kõik need linnad on ähvardatud maavärinate ja kõik need basseinid, mis kõik on üles ehitatud, võivad püüda ja võimendada seismilisi laineid," ütles Beroza.

Erinevat tüüpi seismiline laine

Mõned hiljutised simulatsioonid Los Angeleses toimunud maavärinate kohta on ennustanud väga intensiivset maapinna liikumist. Kuid teadlased ei suutnud neid tulemusi valideerida märkimisväärsete reaalmaailma suurõnnetustega, kuna hiljuti Los Angeleses seda pole.

Selle väljakutse ületamiseks kasutasid teadlased ära asjaolu, et maavärinad ei ole ainus seismiliste laineallikate allikas. Pidev vibratsioon tuleneb ookeanilainetest, mis on omavahel seotud tahke Maa-ga, seismilised lained, mis moodustavad suure osa sellest, mida nimetatakse ümbritseva seismilise välja.

"Need seismilised lained on miljardeid kordi nõrgemad kui maavärinate põhjustatud seismilised lained, millest me oleme mures," ütles Beroza. "Kuid nad levivad läbi sama maa ja kannavad selle kohta palju teavet [nagu maavärinaga seotud lained], et saaksime kasutada neid nõrgemaid laineid, et ennustada suurema laine käitumist."

Teadlased on ümbritseva seismilise väli kohta umbes 100 aastat teadlikud, kuid enamasti peeti seda müra, mis häiris nende võimet õppida maavärinaid. Kuid viimasel kümnendil on seismoloogid välja töötanud meetodeid, mis aitasid neil isoleerida mõnda nõrka seismilisi laineid, mis moodustavad selle ala. Analüüsides, kuidas need ümbritsevad lained liikusid maa all, võisid teadlased ennustada võimsate maavärinate mõju tugevamatest lainetest.

"Selle tehnika ilu, kui ma võib olla nii ebamugav, on see, et selle asemel et teaduslikke vahendeid välja jätta ja oodata maavärinate tekkimist, et prognoosida nende mõju kohta rohkem... võime aktiivselt töötada, et ennustada, kuidas maa raputub enne maavärinate tekkimist, "Ütles Beroza.

Maavärinad võimenduvad

Seismoloog Marine Denolle, nüüd San Diegos okeanograafia Scrippsi Instituudis, paigaldas San Andrease rünnakutele mitmeid seismomeetreid, et mõõta neid ümbritsevaid laineid. Ta ja tema kolleegid kasutasid seejärel kogutud andmeid peaaegu 100 arvutimudelisse suurusjärgus 7 maavärina käitamiseks.

"Me kasutasime meie virtuaalset maavärina lähenemist, et rekonstrueerida San Andrease lõunaosas aset leidnud suurte maavärinate olukorda ja uurida Los Angelesi linnakeskkonna reaktsioone sellistele maavärinatele," ütles Denolle avalduses.

Nende leidud toetavad superarvutite mudelite 2006. aasta ennustusi - kui California lõunaosas San Andrease rike osa lõhestaks ja tekitas maavärina, liiguvad mõned põhja suunas liikuvad seismilised lained 60-miililiseks (100 km ) loomulik kanal, mis ühendab linna San Bernardino oru. See kanal koosneb peamiselt setetest, mis võimendavad ja suunavad laine Los Angelesi piirkonnas.

"Kui seal, siis lained levivad ja võimenduvad, põhjustades tugevamat loksutamist, kui muidu oleks tegemist," ütles Beroza avalduses.

Selles piirkonnas 1994. aasta Northridge'i maavärinas ilmus selline mõju, mis põhjustas märkimisväärset kahju, eriti Santa Monica, ja aitasid tähelepanu pöörata seismiliste ohtude uurimisele Los Angelesi ümbruses, mitte ainult linna all. [Northridge'i maavärin 20-aastapäev fotol]

Vaadates edasi ja tagasi

Teadlased kavatsevad nüüd katsetada virtuaalset maavärina lähenemist teiste sadamate vesikondadega ehitatud linnadega. Kuna see meetod on suhteliselt odav, võib see aidata ka prognoosida maavärina mõju arengumaades, ütles teadlaste sõnul.

"Simulatsioonide käivitamiseks ei vaja teid suured superarvutid," ütles Denolle avalduses.

Lisaks prognoosimisele veel toimunud maavärinaid, võib see lähenemisviis modelleerida ka iidseid maavärinaid, mis lasevad valgustada piirkonna ajaloost.

"200 aastat tagasi toimunud maavärina korral, kui teate, kus süü oli, võite kasutada vahendeid, läbida selle korra ja genereerida seismogramme maavärinate eest, mis leiti enne seismograafide leiutamist," ütles Beroza.

Kuid Beroza ütles, et virtuaalsed maavärinad seisavad silmitsi mõningate piirangutega, mida nad saavad prognoosida. Kuigi see meetod võib ennustada pikema perioodi laineid, mis ostsillaeruvad vähem kui üks kord sekundis, ei prognoosita see lühema perioodi laineid. "Enamik hooneid, mis ei ole nii pikad, pole tundlikud nende pikema perioodi lainete suhtes, kuid on tundlikud lühema perioodi võnkumiste vastu, mis juhtuvad kord sekundis või kiiremini," ütles Beroza. "Lühemate perioodide lainete tundmaõppimine on uurimispiirkond."

Denolle, Dunham, Beroza ja nende kolleeg Saksa Prieto tutvustasid oma leiud ajakirjas Science teadlastele 23. jaanuaril.

Järgne meile @wordssidekick, Facebook & Google+. Originaal artikkel on WordsSideKick.com.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com