西北大學(xué) | 預(yù)測計(jì)劃外的地震
指南者留學(xué)
2023-01-21 18:42:21
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<p>西北大學(xué)研究人員的一項(xiàng)新研究結(jié)果將幫助地震科學(xué)家更好地處理地震學(xué)中最重要的問題:斷層上下一次大地震的預(yù)期時(shí)間。</p>
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<p>地震學(xué)家通常認(rèn)為,斷層上的大地震是很有規(guī)律的,下一次地震發(fā)生的時(shí)間大約與前兩次地震之間的時(shí)間相同。不幸的是,地球通常不是這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的。雖然地震有時(shí)比預(yù)期來得早或晚,但地震學(xué)家沒有辦法描述這一點(diǎn)。</p>
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<p>現(xiàn)在他們知道了。由地震學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家組成的西北大學(xué)研究小組開發(fā)了一種地震概率模型,該模型比現(xiàn)有的模型更全面、更現(xiàn)實(shí)。新的模型考慮了以前地震的具體順序和時(shí)間,而不是僅僅使用過去地震之間的平均時(shí)間來預(yù)測下一次地震。這有助于解釋一個(gè)令人困惑的事實(shí),即地震有時(shí)會(huì)聚集在一起——一組地震之間的時(shí)間相對較短,而沒有地震的時(shí)間較長。</p>
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<p>溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院地球與行星科學(xué)威廉·迪林教授賽斯·斯坦說:“考慮整個(gè)地震歷史,而不僅僅是一段時(shí)間內(nèi)的平均水平,以及自上次地震以來的時(shí)間,將對我們預(yù)測未來地震何時(shí)發(fā)生有很大幫助。”“當(dāng)你試圖計(jì)算一支球隊(duì)贏得一場比賽的機(jī)會(huì)時(shí),你不想只看最后一場比賽和長期的平均水平。回顧最近的其他游戲也會(huì)有所幫助。我們現(xiàn)在可以對地震做類似的事情。”</p>
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<p>這項(xiàng)名為“使用長期斷層記憶的更真實(shí)的地震概率模型”的研究最近發(fā)表在《美國地震學(xué)會(huì)公報(bào)》上。這項(xiàng)研究的作者是斯坦因、西北大學(xué)教授布魯斯·斯賓塞和剛畢業(yè)的博士詹姆斯·s·尼利和利亞·薩爾迪奇。斯坦因是西北大學(xué)政策研究所(IPR)的教員助理,斯賓塞是IPR的教員研究員。</p>
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<p>“地震就像一輛不可靠的公共汽車。”目前在芝加哥大學(xué)工作的尼利說。“公共汽車可能每30分鐘到達(dá)一次,但有時(shí)很晚,有時(shí)又太早。地震學(xué)家認(rèn)為,即使地震發(fā)生晚了,下一次地震也不太可能提前到來。相反,在我們的模型中,如果它晚了,它現(xiàn)在更有可能很快到來。公交車走得越晚,下一輛就會(huì)越早到達(dá)。”</p>
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<p><strong><span class="h1">地震斷層比假設(shè)的要聰明</span></strong></p>
<p><br />自1906年舊金山大地震以來一直使用的傳統(tǒng)模型,假設(shè)斷層上的緩慢運(yùn)動(dòng)積累了應(yīng)變,所有這些都在大地震中釋放出來。換句話說,斷層只有短期記憶——它只“記得”最后一次地震,而“忘記”了之前所有的地震。這一假設(shè)用于預(yù)測未來地震發(fā)生的時(shí)間,然后用于預(yù)測地震等級的危險(xiǎn)地圖,從而設(shè)計(jì)抗震建筑。</p>
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<p>然而,“大地震不會(huì)像時(shí)鐘一樣發(fā)生。”尼利說。“有時(shí)我們看到幾次大地震在相對較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,然后在很長一段時(shí)間內(nèi)什么都沒有發(fā)生。傳統(tǒng)模式無法處理這種行為。”</p>
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<p>相比之下,新的模型假設(shè)地震斷層比地震學(xué)家假設(shè)的更聰明——有更長的記憶。長期斷層記憶源于這樣一個(gè)事實(shí):有時(shí)地震并沒有釋放出隨著時(shí)間的推移在斷層上積聚的所有張力,所以一些在大地震后仍然存在,并可能引發(fā)另一場地震。這就解釋了地震有時(shí)會(huì)成群發(fā)生的原因。</p>
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<p>“地震集群意味著斷層具有長期記憶。”Salditch說,他現(xiàn)在在美國地質(zhì)調(diào)查局工作。“如果大地震已經(jīng)過去很長時(shí)間了,那么即使在另一次地震發(fā)生后,斷層的‘記憶’有時(shí)也不會(huì)被地震抹去,留下剩余的張力,并增加了再次發(fā)生地震的可能性。我們的新模型就是這樣計(jì)算地震概率的。”</p>
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<p>例如,雖然圣安德烈亞斯斷層莫哈韋段的大地震平均每135年發(fā)生一次,但最近的一次地震發(fā)生在1857年,距離1812年的一次地震僅45年。雖然使用傳統(tǒng)模型無法預(yù)測這一點(diǎn),但新模型表明,由于1812年的地震發(fā)生在1508年地震之后的304年之后,剩余的應(yīng)變導(dǎo)致了1857年比平均水平更快的地震。</p>
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<p>統(tǒng)計(jì)學(xué)教授斯賓塞說:“過去地震的具體順序和時(shí)間很重要,這是有道理的。”“許多系統(tǒng)的行為取決于它們長期以來的歷史。例如,你扭傷腳踝的風(fēng)險(xiǎn)不僅取決于你上次扭傷的風(fēng)險(xiǎn),還取決于你之前的扭傷風(fēng)險(xiǎn)。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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