Землетрясения происходят нечасто и зависят от сложных геологических факторов глубоко под почвой, что затрудняет их надежное предсказание заблаговременно. По данной причине прогнозирование землетрясений свидетельствует применение массивных компьютерных многогранного моделирования и моделей, воссоздающих физику горных пород и региональную геологию и требующих для работы громадных суперкомпьютеров.
В июне 2017 года несколько исследователей из Геологической работы США и Центра землетрясений Южной Калифорнии (SCEC) опубликовала большой документ в издании Seismological Research Letters, в котором обобщены научные и страшные результаты одного из наибольших и самые известных в мире симуляторов землетрясений. проекты: Единый прогноз землетрясения в Калифорнии (UCERF3).Результаты основывались на вычислениях, выполненных на уникальном суперкомпьютере Stampede в Техасском центре передовых вычислений, ресурсах Центра высокопроизводительных вычислений Университета Южной Калифорнии, и на сравнительно не так давно развернутом суперкомпьютере Stampede2, к которому исследовательская несколько имела ранний доступ. (Stampede 1 и Stampede2 поддерживаются грантами Национального научного фонда.)«Высокопроизводительные вычисления в совокупности Stampede TACC и на начальной стадии применения Stampede2 разрешили нам создать, по всем параметрам, самый продвинутый прогноз землетрясений в мире», — сообщил Томас Х. Джордан, директор Южного Калифорнийский центр землетрясений и один из ведущих авторов статьи.Новый прогноз — это первая модель, основанная на сбоях, которая снабжает самосогласованные возможности разрыва от весьма кратковременных — в течение периода менее часа — до весьма долговременных — до более чем столетия.
Это кроме этого первая модель, талантливая оценивать кратковременные опасности, появляющиеся в следствии многократных последовательностей сложных разломов.Дабы вывести модель, исследователи выполнили 250 000 сценариев разрыва в штате Калифорния, что намного больше, чем в прошлой модели, которая имитировала 8 000 разрывов.Среди новых результатов изучения — моделирование, которое продемонстрировало, что спустя семь дней по окончании землетрясения магнитудой 7,0 возможность еще одного землетрясения магнитудой 7,0 будет в 300 раза больше, чем за чемь дней до этого.
В соответствии с Дэвиду Джейкобсону и Россу Стейну из Темблора, данный сценарий «каскадных» разрывов был показан при землетрясениях магнитудой 7,9 Денали, Аляска, в 2002 г., и землетрясениях Кайкоура магнитудой 7,8 в 2016 г., Новая Зеландия.Резкое повышение возможности замечательных афтершоков связано с включением нового класса моделей, каковые оценивают кратковременные трансформации сейсмической опасности на базе того, что известно о кластеризации землетрясений и афтершоковых возбуждениях.
Эти факторы ни при каких обстоятельствах не употреблялись в таковой безграничной модели для штата, как эта.Текущая модель кроме этого учитывает возможность перехода разрывов от одного разлома к соседнему, что наблюдалось в очень сильно взаимосвязанной совокупности разломов Калифорнии.Основываясь на этих и других новых факторах, новая модель увеличивает возможность замечательных афтершоков, но снижает прогнозируемую частоту землетрясений с магнитудой от 6,5 до 7,0, что не соответствует историческим данным.Принципиально важно подчернуть, что UCERF3 возможно обновлять с учетом замечаемой сейсмичности — данных в настоящем времени, основанных на землетрясениях в действии, — дабы фиксировать статические либо динамические триггерные эффекты, каковые проявляются на протяжении определенной последовательности событий.
Рамки смогут быть приспособлены ко многим вторым совокупностям континентальных разломов, а кратковременный компонент возможно применим для прогнозирования маленьких землетрясений и толчков, вызванных деятельностью человека.Действие таковой улучшенной модели выходит за рамки фундаментального научного усовершенствования, которое она воображает. Это может оказать влияние на правила и строительные нормы, страховые ставки и реакцию страны на сильное землетрясение.
По словам Джордана, «Геологическая работа США включила UCERF3 в качестве калифорнийского компонента Национальной модели сейсмической опасности, и эта модель оценивается для применения в своевременном прогнозировании землетрясений во временных масштабах от часов до десятилетий».Оценка цены восстановления
Кроме прогнозирования возможности землетрясения, такие модели, как UCERF3, оказывают помощь прогнозировать связанные с этим затраты на землетрясения в регионе. В последние месяцы исследователи применяли UCERF3 и Stampede2 для прототипа модели эксплуатационных утрат, которую они обрисовали в статье, размещённой в августе на сайте Earthquake Spectra.Модель оценивает денежные утраты региона в масштабе штата (затраты на другие повреждения и ремонт зданий), вызванные последующими толчками и землетрясением.
Метрика риска основана на общей стоимости и функции уязвимости замещения типов активов на данном участке переписи.Модель продемонстрировала, что ожидаемые ежегодные убытки при сглаживании за многие годы составят 4,0 миллиарда долларов по всему штату.
Что еще более принципиально важно, модель смогла количественно оценить, как ожидаемые утраты изменяются со временем из-за недавней сейсмической активности. К примеру, ожидаемые убытки через год по окончании резкого скачка главного толчка силой 7,1 до 24 млд дол из-за возможно разрушительных афтершоков, что в шесть раза больше, чем в «обычные» времена.Возможность количественно оценить такие колебания разрешит денежным учреждениям, таким как страховые компании от землетрясений, соответствующим образом скорректировать собственные бизнес-ответа.
«Все дело в предоставлении инструментов, каковые окажут помощь сделать общество более устойчивым к разрушительным последовательностям землетрясений», — говорит Нед Филд из Геологической работы США, еще один ведущий создатель двух изучений.Не смотря на то, что существует громадная неопределенность как в оценках сейсмичности, так и в оценках утрат, модель есть ответственным шагом в количественной оценке риска возможных разрушений и землетрясений в регионе, тем самым помогая лицам, принимающим решения, выяснить, необходимо ли и как реагировать.