Prognozy trzęsień ziemi: 9 metod przewidywania trzęsień ziemi
9 Metody przewidywania Trzęsienie ziemi: 1. Nietypowe zachowania zwierząt, 2. Prekursory hydrokhemiczne, 3. Zmiana temperatury, 4. Poziom wody, 5. Gaz radonowy, 6. Studnie olejowe, 7. Teoria szczeliny sejsmicznej, 8. Wstrząsy, 9. Zmiany prędkości fali sejsmicznej!
Zdjęcie dzięki uprzejmości: free-seminar.webs.com/Earthq17.jpg
Prognozy dotyczą prognozowania występowania trzęsienia ziemi o określonej intensywności w określonym miejscu w określonym przedziale czasowym. Normalnie prognozy są trzy typy mianowicie. przewidywanie długiego, średniego i krótkiego zasięgu.
Podczas gdy prognozy dalekiego zasięgu dotyczą prognozowania występowania trzęsienia ziemi z kilkuletnim wyprzedzeniem, prognoza średnioterminowa ma trwać od kilku miesięcy do roku, a prognozy krótkoterminowe implikują prognozę od kilku godzin do kilku dni. z góry.
Prognozy dotyczące średniego i krótkiego zasięgu są bardzo przydatne, ponieważ mogą pomóc w ratowaniu największej liczby ludności przed katastrofami pod względem życia i własności. Naukowcy są przekonani, że możliwe jest przewidywanie dużych trzęsień ziemi poprzez monitorowanie sejsmiczności spowodowanej przez naturalne trzęsienia ziemi, wybuchy górnicze, testy jądrowe itp.
Jednak nie opracowano żadnej bezbłędnej techniki przewidywania trzęsień ziemi do chwili obecnej. Większość metod i modeli wykracza poza zakres niniejszej pracy i tylko kilka prostych metod i modeli zostanie omówionych tutaj.
1. Nietypowe zachowanie zwierząt:
Jest dobrze ugruntowanym faktem, że zwierzęta są obdarzone ludzkimi zmysłowymi percepcjami. Niektóre zwierzęta mają znacznie większą moc węszenia, słyszenia, widzenia i odczuwania niż ludzie. Niezwykłe zachowanie zwierząt przed trzęsieniami ziemi otrzymało rozgłos po trzęsieniu ziemi Haichang w prowincji Liaoning w Chinach, z 4 lutego 1975 roku.
Chociaż uwzględniono fluktuacje poziomu wody i zawartości radonu w wodzie, zachowanie zwierząt nie zostało pominięte w procesie przewidywania trzęsień ziemi. Rankiem 4 lutego 1975 r. Umiarkowana strzępnica uderzyła w miasto Haichang, a przed godziną 14:00 ogłoszono ostrzeżenie ogólne.
W ciągu sześciu godzin teren został zniszczony przez trzęsienie ziemi o sile 7, 3 magnitudo, ale prawie wszyscy mieszkańcy Lakh zostali uratowani. Chińczycy są uważani za pionierów w rozpoznawaniu niezwykłych zachowań zwierząt poprzedzających trzęsienie ziemi jako ważnego wskaźnika przewidywanego zbliżającego się trzęsienia ziemi, szczególnie od dokładnego przewidywania trzęsienia Haichang z 1975 r.
W rzeczywistości, krajowa wojna przeciwko trzęsieniom ziemi rozpoczęła się w 1966 r. Od skutecznego sloganu: "raczej tysiąc dni bez trzęsienia ziemi niż jeden dzień bez żadnej ostrożności". Chiński raport został przedstawiony na spotkaniu międzyrządowym zwołanym na UNESCO w Paryżu w lutym 1976 r. wzbudziło znaczne zainteresowanie wśród naukowców.
Należy jednak wspomnieć, że anormalne zachowanie zwierząt przed niszczycielskim trzęsieniem ziemi zauważono wcześniej również w różnych częściach świata. W Japonii codziennie w restauracji w Nagoya City widywano dużą liczbę szczurów, które nagle zniknęły wieczorem przed trzęsieniem ziemi w Nobi w 1891 roku.
Podobne obserwacje na temat szczurów odnotowano przy dwóch wcześniejszych okazjach, tj. Trzęsieniu ziemi w Kanto w 1923 r. I trzęsieniu ziemi w Sankriku w 1933 r. W Chinach niezwykłe zachowanie szczurów zgłoszono przed trzęsieniem ziemi w Hsingtai w 1966 r. W prowincji Hopei (300 km od Pekinu).
W 1835 roku psy uciekły z miasta Talcahuano w Chile, zanim trzęsienie ziemi nawiedziło miasto. Stada ptaków przeleciały w głąb lądu przed chilijskimi trzęsieniami ziemi w 1822 i 1835 roku. Małpy stały się niespokojne na kilka godzin przed trzęsieniem ziemi w Managua w 1972 roku w Nikaragui.
Latem 1969 roku, tuż przed trzęsieniem Bahai (lipiec 1969), opiekunowie Tientsin Zoo zauważyli, że łabędzie nagle wynurzyły się z wody i trzymały się z daleka, tygrys mandżurski przestał krążyć, tybetański jakaś zawalił się, pandy trzymały głowy w powietrzu łapy i jęczał; a żółwie były niespokojne.
Kurczęta i koguty zostały zgłoszone niespokojne około godziny wcześniej w 1896 roku w wyniku trzęsienia ziemi w Ryakya w Japonii. W Jugosławii ptaki w zoo zaczęły płakać przed trzęsieniem ziemi w 1963 roku. Jeleń zebrał się, a koty zniknęły z wiosek w północnych Włoszech na dwie lub trzy godziny przed zniszczeniem trzęsienia ziemi w 1976 roku.
Tuż przed trzęsieniem ziemi, które miało miejsce w 1906 r. Wraz z usterką San Andreas, konie jęczały i krowy tupały. W innych przypadkach krowy, które mają zostać udojone, stały się niespokojne przed wstrząsem. Bardzo często zgłaszano zwijanie bydła w czasie szoku. Wycie przez psy odnotowano w nocy poprzedzającej trzęsienie ziemi.
Nieprawidłowe zachowanie tuż przed trzęsieniem ziemi zostało również zauważone wśród zwierząt żyjących pod ziemią, takich jak węże, owady i robaki oraz żyjące w wodzie (ryby). Obfite ryby zostały złowione tuż przed trzęsieniem ziemi w 1896 roku na północnym zachodnim wybrzeżu Japonii i trzęsieniem ziemi w Tango w 1927 roku. Jednak w trzęsieniu ziemi w Kanto (1923) stwierdzono zanikanie ryb.
Tuż przed trzęsieniem ziemi w Edo (11 listopada 1855 r.) Stwierdzono, że wiele węży trawiastych wyszło z ziemi w pobliżu obszarów epicentralnych, mimo że była to ciężka, mroźna zima. Bardzo niezwykłe zachowanie psów zostało zgłoszone tuż przed trzęsieniem ziemi w Turcji (24 listopada 1976 r.). Barry Ralleigh z US Geological Survey zauważył, że konie wiercili się tuż przed trzęsieniem ziemi z 28 listopada 1974 r. W Hollister (Kalifornia).
W Indiach niezwykłe zachowanie zwierząt w związku z trzęsieniem ziemi zauważono na początku 1892 r. Zwierzęta zauważyły, że węszą w podłożu i wykazują zdenerwowanie, takie jak pokazy psów w obecności obiektu nieprzyzwyczajonego, w czasie Govindpur (Manbhoom) w lutym 19, 1892. Podczas niedawnych trzęsień ziemi w Uttarkashi (1991), Latur (1993), Jabalpur (1997), Chamoli (1999) i Bhuj (2001) były pojedyncze przypadki nietypowego zachowania psów domowych.
Na całym świecie prowadzone są szeroko zakrojone badania dotyczące niezwykłych zachowań zwierząt w odniesieniu do przewidywania trzęsienia ziemi. Chiny i Japonia są pionierami w tym zakresie. Stany Zjednoczone wykazały również żywotne zainteresowanie nietypowymi zachowaniami zwierząt jako przydatnym wskaźnikiem prognozowania trzęsień ziemi.
Stanford Research Institute w Kalifornii pod nazwą "Project Earthquake Watch" ma sieć wzdłuż uskoku San Andreas. Ta grupa pilnuje zachowania około 70 gatunków zwierząt. Dr BG Deshpande opracował listę 87 zwierząt, które były obserwowane na całym świecie i których zachowanie może być wskaźnikiem wyprzedzającego zbliżającego się trzęsienia. Niektóre z nich mogą być łatwo zaobserwowane przez mieszkańców miast; karaluchy, wrony, psy, osły, kaczki, ptactwo, żaby, gęsi, kozy, konie, myszy, małpy, świnie, gołębie, szczury, owce, wiewiórki, łabędzie i węże.
Grupa Instytutów Badań nad Trzęsieniami Ziemi w Biofizyki, Chiny (1979) doszła do następujących wniosków po obszernych badaniach zachowania zwierząt przed silnym trzęsieniem ziemi.
(i) Większość zwierząt wykazuje zwiększony niepokój przed trzęsieniem ziemi.
(ii) Czas prekursora waha się od kilku minut do kilku dni, przy zwiększonym niepokoju po 11 godzinach, który staje się jeszcze bardziej zaznaczony około 2 do 3 godzin przed trzęsieniem ziemi. Ogólnie czasy prekursorowe różnych zwierząt są w większości w ciągu 24 godzin przed trzęsieniem ziemi.
(iii) Obserwacje te zostały zauważone głównie w wysokiej intensywności lub epicentralnym regionie blisko aktywnych uskoków.
(iv) Nieprawidłowe zachowanie zwierząt obserwuje się podczas trzęsień ziemi o sile 5 lub więcej.
(v) Można zaobserwować bardziej intensywną reakcję wraz ze wzrostem intensywności trzęsień ziemi.
2. Prekursory hydrochemiczne:
Skład chemiczny wód podziemnych był regularnie obserwowany w sejsmicznie aktywnych regionach Tadżyka i Uzbekistanu. Te obserwacje dały następujące wyniki.
(i) Stężenia rozpuszczonych minerałów i składników gazowych pozostały prawie stałe w okresie nieaktywności sejsmicznej.
(ii) Znaczący wzrost stężenia rozpuszczonych minerałów zauważono 2 do 8 dni przed trzęsieniem ziemi. Różnice w poziomie wód podziemnych, ciśnienie wody artezyjskiej, zrzuty źródeł wody i temperatura wód podziemnych również zostały zauważone w tym okresie. Te różnice są duże w przypadku silnego trzęsienia ziemi.
(iii) Po trzęsieniu ziemi zanikają anomalie w stężeniach składników gazowych i mineralnych.
Zgodnie z raportem Indyjskiego Departamentu Meteorologii, znaczące przedrozbicia i po katastrofie zmiany hydrogeologiczne powodujące zmętnienie wód gruntowych zaobserwowano podczas trzęsienia ziemi Jabalpur w Madhya Pradesh (1997).
3. Zmiana temperatury:
Wydaje się, że istnieje pewien związek między temperaturą a trzęsieniami ziemi. Znaczny wzrost temperatury o 10 ° C i 15 ° C odnotowano przed trzęsieniami ziemi w Lunglin w Chinach (1976) i Przhevalsk w Rosji (1970). Epicentralne odległości tych trzęsień ziemi, w których obserwowano gorącą wiosnę / studnię, wynosiły 10 i 30 km, a okresy prekursorskie wynosiły odpowiednio 42 i 72 dni.
4. Poziom wody:
Istnieją drastyczne zmiany w poziomie wody w kilku studniach tuż przed wielkim trzęsieniem ziemi. Na kilka dni przed trzęsieniem ziemi w Nankai w Japonii nastąpił spadek poziomu wody (1946). Wzrost poziomu wody o 3 i 15 cm stwierdzono przed trzęsieniami ziemi Lunglin (Chiny) i Przhevalsk (Rosja).
Podobnie poziom wody wzrósł o 3 cm na kilka godzin przed trzęsieniem ziemi w Meckering w Australii (1968). W Chinach wzrost poziomu wody w studniach obserwowano przed trzęsieniami ziemi Haichenga (1975), Tangshana (1976), Liuquiao i Shanyina (1979).
Eksperymenty w zakresie zmian poziomu wody przeprowadzono na Wyspach Kurylskich, aby przewidzieć trzęsienia ziemi 4 i więcej w skali Richtera. W tym celu wykorzystuje się studnie o głębokości 410-670 metrów na dystansach epicentralnych do 700 km. Jest to skuteczna technika obserwacji deformacji skorupy ziemskiej. Model, na którym oparte są prognozy trzęsień ziemi pokazuje, że od 3 do 10 dni przed trzęsieniem ziemi poziom wody zaczyna spadać. Po krótkim czasie zaczyna rosnąć, gdy trzęsienie ziemi uderza.
5. Gaz radonowy:
Radon jest gazem promieniotwórczym, który przed trzęsieniem ziemi jest usuwany z górotworu. Rozpuszcza się w wodzie studziennej i zwiększa się jej stężenie w wodzie. Taki wzrost odnotowano w Taszkiencie w 1972 r., Kiedy wzrost stężenia od 15 do 200% odnotowano około 3 do 13 dni przed trzęsieniem ziemi.
W Chinach wzrost stężenia radonu o 50% i 70% odnotowano odpowiednio 18 i 6 dni przed Tangshan (1976) i Luhuo (1973) na stacjach Langfang i Guzan, które znajdowały się w odległościach epilentralnych 130 i 200 km w dwóch przypadkach. W 1995 r. Odnotowano korelację w anomaliach radonu w czterech miejscach w Kangra i jednym miejscu w Amritsar z czasem wystąpienia trzęsienia ziemi w Uttarkashi (1991).
6. Oil Wells:
W Izraelu, na północnym Kaukazie (w Europie) i Chinach odnotowano duże fluktuacje przepływu ropy naftowej z szybów naftowych przed trzęsieniami ziemi. Te trzęsienia ziemi, które miały miejsce w 1969, 1971 i 1972 roku, spowodowały wzrost przepływu ropy przed ich wystąpieniem. Sugerowano, że gdy naprężenia tektoniczne gromadzą się do pewnego poziomu, ciśnienie porowe w warstwach o głębokiej zawartości oleju osiąga swoją wytrzymałość na zerwanie, powodując wypływ oleju wzdłuż szybów naftowych.
7. Teoria szczeliny sejsmicznej:
Luka sejsmiczności jest regionem, w którym aktywność trzęsień ziemi jest mniejsza w porównaniu z sąsiedztwem wzdłuż granic płyty. Sowiecki sejsmolog SA Fedotov przebadał sejsmiczne zapisy 12 dużych trzęsień ziemi, które wstrząsnęły północną Japonią w latach 1904-1963. Wykreślając wielkość każdego obszaru dotkniętego drżeniem, odkrył, że każdy segment trzęsienia przylegał do następnego sąsiedniego bez nakładania się, tak jakby każdy głęboki szczelina siedząca została odcięta przez barierę na końcach strefy pękania.
Każde duże trzęsienie ziemi znajdowało się w segmencie, który był spokojny przez ostatnie 39 lat. Fedotov przewidział, że te fragmenty, które przez pewien czas były ciche, wcześniej czy później nawiedzą trzęsienie ziemi. Trzy z tych bloków na Wyspie Kurylskiej zostały uderzone tam, gdzie według Fedotowa miało nastąpić trzęsienie ziemi. W ten sposób rozwinęła się teoria szczeliny sejsmicznej w prognozowaniu trzęsień ziemi.
Na podstawie tej teorii dr Kiyo Mogi z Tokio udało się przewidzieć kilka trzęsień ziemi w Japonii. Trzej geofizycy - Masakazu Ohtake, Tosimatu Matumoto i Gary V. Latham - pracujący w Marine Science Institute w Taxas University przewidzieli poważne trzęsienie ziemi w południowym Meksyku wokół miasta Puerto Angel oparte na teorii luki sejsmicznej.
W dniu 29 listopada 1978 r. Na miejsce nawiedziło ciężkie trzęsienie ziemi o sile 7, 9 stopni w skali Richtera z epicentrum w promieniu kilometra przewidywanego miejsca. Przewidywane wstrząsy sejsmiczne pojawiły się również w przypadku usterki San Andreas (ryc. 8.3).
W Indiach zidentyfikowano trzy luki sejsmiczne - jeden w Himachal Pradesh, który leży wzdłuż granicy między trzęsieniami ziemi w Kangra (1905) i Kinnaur (1975); drugi nazywa się "centralną luką" pomiędzy trzęsieniami ziemi 1905 a 1934, trzeci nazywa się "Assam Gap" w północno-wschodnich Indiach między trzęsieniami ziemi w latach 1897 i 1950. Identyfikacja tych luk może być bardzo długa w przewidywaniu trzęsień ziemi na tych obszarach.
8. Wstrząsy:
Zasadniczo duże trzęsienia ziemi poprzedzają drobne wstrząsy zwane spustami. Te spóźnienia dostarczają cennych opłat na wystąpienie silnego trzęsienia ziemi. Niektóre trzęsienia ziemi zostały z powodzeniem przewidziane na podstawie badań nad spustami. Oprócz nietypowych zachowań zwierząt, trzęsienie ziemi w Haichang w Chinach (4 lutego 1975 r.) Było przewidywane przez badanie zwiększonej aktywności sejsmicznej od grudnia 1974 r. Do lutego 1975 r.
Trzęsienie ziemi w Oaxaca w Meksyku w listopadzie 1978 r. Również z powodzeniem przewidywano na podstawie spodziewanych obserwacji. Przędzenia wykryto kilka dni do miesiąca z góry za pomocą blisko zlokalizowanych stacji sejsmicznych w Himachal Pradesh na kilka trzęsień ziemi, takich jak Anantnag (1967), Dharmasala (1968), Kaszmir (1973), Kinnaur (1975) i kilka innych . Trzęsienie ziemi w Uttarkashi z 20 października 1991 roku poprzedziły zawirowania 15 i 16 października o skali większej niż 3.5 w skali Richtera.
Ostatnie trzęsienie ziemi w Bhuju 26 stycznia 2001 r. Również zostało poprzedzone tąpaniami w grudniu 2000 r. Ale są też inne trzęsienia ziemi, które toczy się w następstwie trzęsienia ziemi. Dlatego nie jest to metoda bezbłędna i musi być uzupełniona innymi metodami przewidywania trzęsień ziemi.
9. Zmiany prędkości fali sejsmicznej:
Wiemy, że fale P, S i L pochodzą z ogniska trzęsienia ziemi. P i S są nazywane falami ciała, ponieważ wędrują przez ciało ziemi, podczas gdy fale L są znane jako fale powierzchniowe, ponieważ poruszają się wzdłuż górnej skorupy ziemskiej. Fale P są szybsze niż fale S i najpierw docierają do sejsmografów.
Opóźnienie między nadejściem fal P i S nazywa się czasem realizacji. Rosyjscy sejsmolodzy odkryli, że ten czas oczekiwania zaczął znacząco zmniejszać się przez dni, tygodnie, a nawet miesiące przed trzęsieniem ziemi. Ale zanim trzęsienie uderzyło w obszar, czas oczekiwania wrócił do normy. Dłuższy okres nieprawidłowości w prędkości fali zapowiadał większe trzęsienie.
Biorąc pod uwagę Rosjan, Lynn Sykes, Scholz i Aggarwal przeprowadzili w laboratorium eksperymenty na próbkach skał w 1973 roku. Eksperymenty te wykazały anormalną zmianę stosunku prędkości fal P i fal S przed trzęsieniem ziemi.
Ten stosunek wyrażono jako V p / V s . Czas trwania anomalii V p / V zależy od uszkodzenia lub wymiarów obszaru wstrząsów. Po regionie Garm w byłym ZSRR anomalie V p / V zostały zauważone w trzęsieniu ziemi w Blue Mountain Lake w USA w 1973 roku. Okres anomalii prędkości dla tego trzęsienia ziemi wynosił około 5 dni, a spadek prędkości wynosił około 12 procent.
Podobny spadek wskaźnika prędkości odnotowano przed uszkodzeniem Haichang (4 lutego 1975 r.), Songpan-Perigwu (16 sierpnia 1966 r.) I spiętrzeniem (1976 r.) Trzęsień ziemi w Chinach. W Japonii 7 do 40% spadku stosunku prędkości w zakresie od 50 do 700 dni przed rejestracją głównych trzęsień ziemi. W Teheranie odnotowano 14% spadek prędkości od 1 do 3 dni przed trzema trzęsieniami ziemi w 1974 roku.
Natychmiast po trzęsieniu ziemi w Gudżaracie w 2001 r. Sondaż z Indii przeprowadził dyskusję na temat sieci 300 stałych stacji GPS (Geographical Positioning System) w całym kraju, aby monitorować ruchy ziemi przez całą dobę, co pomaga przewidywać trzęsienia ziemi.
Jeśli systemy GPS są zlokalizowane wzdłuż znanych aktywnych usterek, możliwe jest monitorowanie ruchów aktywnych usterek lub przerw w skorupie ziemskiej. Chociaż nie można precyzyjnie przewidzieć lokalizacji i wielkości trzęsienia ziemi, niewielkie ruchy są oznaką zbliżającego się trzęsienia ziemi, ponieważ odzwierciedlają siłę pochodzącą spod skorupy.
