الزلازل والشبكات والموضوع الصعب للتنبؤ بالزلازل

يتمثل أحد أهداف أبحاث الزلازل في توفير تحذيرات يمكن أن تخفف من آثار الكارثة. في الوقت الحالي ، تقتصر هذه المحاولات على الإنذارات طويلة المدى التي تقدر مخاطر حدوث ضرر كبير على مدى سنوات أو عقود ، وتحذيرات قصيرة المدى للغاية ، في حدود بضع ثوانٍ.

لكن التحذيرات عالية الجودة بأن زلزالًا وشيكًا في الأيام أو الأسابيع القليلة القادمة - وهي فترة قد تسمح بالإخلاء على نطاق واسع - لا تزال بعيدة عن علماء الزلازل.

قد تكون هذه الأنواع من التحذيرات غير ممكنة من حيث المبدأ. لكن هذا لم يمنع العلماء من البحث. تكشف دراسة الزلازل عن جميع أنواع الأنماط الخفية في طريقة حدوثها. قارن الكثير من هذا العمل خصائص الزلازل نفسها ، أشياء مثل حجمها والوقت بين الزلازل المتتالية.



مراجعة فراغ الروبوت 2015

لقد كان هذا مجزيًا ، حيث كشف عن جميع أنواع قوانين القوة التي تحكم أشياء مثل عدد الأحداث ذات الحجم المحدد والفرق بين الصدمة الرئيسية وأكبر تابع لها.

لكن لم يتبين بعد أن أيًا من هذه الأنماط مفيد بشكل خاص للتنبؤات على مقياس الأيام أو الأسابيع. ربما ، كما يقول المتفائلون ، كل ما نحتاجه هو طريقة جديدة للتفكير في الزلازل.

اليوم ، يقدم جين ستانلي وزملائه في جامعة بوسطن مثل هذا النهج الجديد تمامًا. بدلاً من دراسة خصائص الزلازل الفردية ، قارن هؤلاء الأشخاص أنماط الزلازل في مواقع مختلفة في اليابان. ثم يقومون بإنشاء شبكة يربطون فيها المواقع بأنماط مماثلة (انظر الصورة أعلاه).

يمكن أن يكون نهجا قويا. أحد أسباب تعقيد علم الزلازل هو أن الزلازل المستقبلية تعتمد بشكل حاسم على تاريخ الزلازل في ذلك الموقع.

لفهم السبب ، هناك تشابه جيد مع حرائق الغابات ، والتي تتبع أيضًا قانون السلطة في توزيع حجمها. من الواضح أن حجم حريق الغابة لا يعتمد على حجم المباراة التي بدأت بها. بدلاً من ذلك ، يتم تحديد الطريقة التي ينتشر بها الحريق إلى حد كبير من خلال شبكة الاتصالات بين الأشجار. إذا لم يكن هناك اتصال ، فلن تنتشر النار.

من يلعب دور الأميرة ليا

لذا فإن حجم حريق الغابة يعتمد بشكل حاسم على تاريخ نمو الأشجار (شيء يمكن قياسه من حيث المبدأ ولكن ليس من الناحية العملية).

يعتقد العديد من علماء الزلازل أن عملية مماثلة تفسر توزيع حجم الزلازل. يصبح الزلزال كبيرًا إذا سمحت له شبكة الصدوع في اللحظة التي يبدأ فيها بالانتشار. لذا فإن حجم الزلزال يعتمد على تاريخ شبكة الأعطال.

ولكن في حين أن نهج الشبكة هذا قد أحدث ثورة في الأفكار حول كيفية حدوث الزلازل ، إلا أنه لم يفعل الكثير للتنبؤ بالزلازل على مقياس الأيام.

بالطبع ، درس علماء الزلازل منذ فترة طويلة ما إذا كانت المناطق التي لها ماضٍ مشابه سيكون لها مستقبل مماثل. بلغة الفيزياء ، يريد هؤلاء الأشخاص معرفة ما إذا كانت السلسلة الزمنية للأحداث في الماضي هي مؤشر على سلسلة الأوقات في المستقبل.

الجواب هو نعم المؤهلين. إذا كنت تعيش في منطقة شهدت زلازل كبيرة في الماضي ، فمن الجيد أن تحصل عليها في المستقبل. ومع ذلك ، لا تسمح البيانات بالتنبؤات على النطاق الذي نهتم به هنا.

ما فعله ستانلي وزملاؤه هو تطبيق نهج شبكي لدراسة هذه السلاسل الزمنية. لذا فقد حددوا مناطق في اليابان ذات تواريخ زلازل مماثلة ثم حددوا كيفية ارتباط هذه المناطق ببعضها البعض جغرافيًا.

والنتيجة هي شبكة تعكس الهيكل الجغرافي لمنطقة الصدع التي تصفها. لم يتم القيام بذلك من قبل من قبل استخدام علوم الشبكة.

السؤال الذي يثيره ، بالطبع ، هو ما إذا كان نهج الشبكة لتاريخ الزلازل سيكون أكثر تنبؤية من التحليل التقليدي للسلاسل الزمنية.

صورة للثقب الأسود الهائل

أثار ستانلي وزملاؤه فكرة تحسين التنبؤ بالزلازل في وقت مبكر في ورقتهم ، لكنهم تجنبوا بجد مناقشة التأثير الذي قد يكون لنهجهم على توقعات الزلازل.

إنه إغفال يتحدث عن مجلدات. لكن هذا النهج قد لا يزال يساعد في توضيح وكشف أسرار أخرى لعلوم الزلازل.

المرجع: arxiv.org/abs/1105.3415 : شبكات الزلازل على أساس أنماط نشاط مماثلة

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به