แผ่นดินไหวเสมือนจริงทำนายการสั่นสะเทือนในเมืองลอสแองเจลิสที่มีไหวพริบมากกว่าในพื้นที่ใกล้เคียง การเขย่าในลอสแองเจลิสลุ่มน้ำอาจมีขนาดใหญ่กว่าโดยเฉลี่ยสามเท่าในสภาพแวดล้อมของเมือง
แผ่นดินไหวเสมือนจริงเหล่านี้ยังสามารถทำนายความเสี่ยงที่เกิดขึ้นในเมืองอื่น ๆ ทั่วโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่ไม่มีประวัติของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่เมื่อไม่นานมานี้
ลอสแองเจลิสและเมืองอื่น ๆ นั่งอยู่บนแอ่งตะกอนขนาดใหญ่ ฐานรากที่อ่อนนุ่มเหล่านี้สามารถขยายปริมาณการสร้างความเสียหายให้กับประสบการณ์ในเมืองเหล่านี้ในระหว่างแผ่นดินไหว- ตัวอย่างเช่นการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่าเป็นเช่นนั้นอ่างนั่งอยู่ใต้แวนคูเวอร์จะขยายการเขย่าจากแผ่นดินไหวสามถึงสี่ครั้ง เมืองอื่น ๆ ที่วางอยู่บนแอ่งตะกอน ได้แก่ โตเกียวเม็กซิโกซิตี้ซีแอตเทิลและบางส่วนของบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโก
“ การทำนายการสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดนักเขียนแผ่นดินไหวที่สามารถทำได้” Greg Beroza นักเขียนแผ่นดินไหวแผ่นดินไหวที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดบอกกับ OuramazingPlanet ของ Livescience "มันเป็นสิ่งที่เราต้องรู้ในการออกแบบโครงสร้างที่จะต่อต้านการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว" -7 วิธีที่โลกเปลี่ยนไปในพริบตา-
เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมตะกอนที่อ่อนนุ่มใต้เมืองอย่างแวนคูเวอร์และลอสแองเจลิสสามารถทำให้แผ่นดินไหวสั่นไหวได้แย่ลงลองนึกภาพการใช้โฟมพลาสติกตัดหลุมรูปชามออกมากลางและเติมโพรงด้วยเจลาติน ในการเปรียบเทียบนี้โฟมพลาสติกตั้งอยู่ในหินในขณะที่เจลาตินหมายถึงตะกอนหรือสิ่งสกปรก
“ เจลาตินนั้นเป็นฟลอปเปียร์และเป็นไปตามมาตรฐานมากขึ้นถ้าคุณเขย่าทุกอย่างคุณจะได้รับการเคลื่อนไหวในโฟม แต่สิ่งที่คุณจะได้เห็นคือการสั่นของอ่าง” ดันแฮมกล่าวในแถลงการณ์
แอ่งตะกอนมีความเสี่ยงมากขึ้นสำหรับเมืองที่เกิดแผ่นดินไหวเหล่านี้ Beroza กล่าว “ เมืองเหล่านี้ทั้งหมดถูกคุกคามจากแผ่นดินไหวและแอ่งที่พวกเขาทั้งหมดถูกสร้างขึ้นบนสามารถดักจับและขยายคลื่นไหวสะเทือนได้” Beroza กล่าว
คลื่นแผ่นดินไหวชนิดต่าง ๆ
การจำลองการเกิดแผ่นดินไหวในลอสแองเจลิสในอดีตได้ทำนายการเคลื่อนไหวของพื้นดินที่รุนแรงมาก อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านั้นด้วยการสังเกตจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในชีวิตจริงเนื่องจากไม่มีในลอสแองเจลิสเมื่อเร็ว ๆ นี้
เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้นักวิจัยใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าแผ่นดินไหวไม่ได้เป็นแหล่งเดียวของคลื่นไหวสะเทือน- การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องมาจากคลื่นมหาสมุทรที่มีปฏิสัมพันธ์กับโลกที่เป็นของแข็งคลื่นแผ่นดินไหวที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของสิ่งที่เรียกว่าสนามแผ่นดินไหวโดยรอบ
“ คลื่นแผ่นดินไหวเหล่านี้มีจำนวนหลายพันล้านเท่าที่อ่อนแอกว่าคลื่นแผ่นดินไหวที่เกิดจากแผ่นดินไหวที่เรากังวล” Beroza กล่าว "แต่พวกเขาแพร่กระจายผ่านโลกเดียวกันและมีข้อมูลเดียวกันเกี่ยวกับมัน [เป็นคลื่นที่เกี่ยวข้องกับแผ่นดินไหว] ดังนั้นเราจึงสามารถใช้คลื่นที่อ่อนแอกว่าเหล่านี้เพื่อคาดการณ์พฤติกรรมของคลื่นที่ใหญ่กว่า"
นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักเกี่ยวกับสนามแผ่นดินไหวโดยรอบประมาณ 100 ปี แต่ก็ถือว่าเป็นเสียงที่รบกวนความสามารถในการศึกษาแผ่นดินไหวเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามในทศวรรษที่ผ่านมานักไหวแห่งการพัฒนาแผ่นดินไหวได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยให้พวกเขาแยกคลื่นแผ่นดินไหวที่อ่อนแอบางอย่างที่ประกอบขึ้นเป็นสนามนี้ โดยการวิเคราะห์ว่าคลื่นรอบเหล่านี้เคลื่อนที่ใต้ดินได้อย่างไรนักวิจัยสามารถทำนายผลกระทบของคลื่นที่แข็งแกร่งกว่าได้มากแผ่นดินไหวที่ทรงพลัง-
“ ความงามของเทคนิคนี้ถ้าฉันอาจจะไม่สุภาพก็คือแทนที่จะนำเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ออกมาและรอให้แผ่นดินไหวเกิดขึ้นเพื่อทำนายผลกระทบของพวกเขามากขึ้น…เราสามารถทำงานได้อย่างแข็งขันเพื่อคาดการณ์ว่าพื้นดินจะสั่นคลอนก่อนที่จะเกิดแผ่นดินไหว” Beroza กล่าว
แผ่นดินไหวขยาย
แผ่นดินไหวทางแผ่นดินไหวทางทะเล Denolle ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่สถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps ในซานดิเอโกติดตั้งเครื่องวัดแผ่นดินไหวจำนวนหนึ่งตามความผิดของซานแอนเดรียสเพื่อวัดคลื่นรอบข้างเหล่านี้ จากนั้นเธอและเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ข้อมูลที่รวบรวมเพื่อเรียกใช้แผ่นดินไหวขนาดที่จำลองด้วยคอมพิวเตอร์เกือบ 100 แผ่น
"เราใช้วิธีการแผ่นดินไหวเสมือนจริงของเราในการสร้างแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ทางตอนใต้San Andreas Faultและศึกษาการตอบสนองของสภาพแวดล้อมในเมืองของลอสแองเจลิสต่อแผ่นดินไหวเช่นนี้ "เดนิลล์กล่าวในแถลงการณ์
การค้นพบของพวกเขาสนับสนุนการคาดการณ์ที่เกิดขึ้นในปี 2549 โดยโมเดลซูเปอร์คอมพิวเตอร์ - ถ้าส่วนความผิดพลาดทางใต้ของซานแอนเดรียสของแคลิฟอร์เนียแตกและสร้างแผ่นดินไหวคลื่นไหวสะเทือนบางอย่างที่เดินทางไปทางเหนือจะถูกส่งไปยังลอสแองเจลิสตามแนวเส้นใยธรรมชาติยาว 60 ไมล์ (100 กิโลเมตร) ที่เชื่อมต่อเมืองกับหุบเขาซานเบอร์นาดิโน ช่องนี้ประกอบด้วยตะกอนส่วนใหญ่ที่ขยายและส่งคลื่นไปยังภูมิภาคลอสแองเจลิส
“ เมื่อไปถึงที่นั่นคลื่นก็ดังก้องและถูกขยายทำให้เกิดการสั่นไหวที่แข็งแกร่งกว่าที่จะเกิดขึ้นเป็นอย่างอื่น” Beroza กล่าวในแถลงการณ์
มีผลกระทบดังกล่าวในภูมิภาคในช่วง2537 แผ่นดินไหวนอร์ ธ ริดจ์temblor ที่ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในซานตาโมนิกาและช่วยปรับความสนใจในการศึกษาอันตรายจากแผ่นดินไหวรอบลอสแองเจลิสไม่เพียง แต่อยู่ใต้เมือง -Northridge Earthquake ครบรอบ 20 ปีในรูปถ่าย-
มองไปข้างหน้าและย้อนกลับ
ขณะนี้นักวิจัยวางแผนที่จะทดสอบวิธีการแผ่นดินไหวเสมือนจริงกับเมืองอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นบนแอ่งตะกอน เนื่องจากวิธีนี้มีราคาไม่แพงจึงสามารถช่วยคาดการณ์ผลกระทบของแผ่นดินไหวในประเทศกำลังพัฒนานักวิจัยกล่าว
“ คุณไม่จำเป็นต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เพื่อทำการจำลอง” Denolle กล่าวในแถลงการณ์
นอกจากการพยากรณ์แผ่นดินที่ยังไม่ได้เกิดขึ้นวิธีการนี้ยังสามารถสร้างแบบจำลองแผ่นดินไหวโบราณส่องแสงในประวัติศาสตร์ของภูมิภาค
“ สำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นเมื่อ 200 ปีที่แล้วถ้าคุณรู้ว่าความผิดพลาดอยู่ที่ไหนคุณสามารถปรับใช้เครื่องมือผ่านขั้นตอนนี้และสร้างแผ่นดินไหวสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นก่อนที่จะถูกประดิษฐ์ขึ้นมา” Beroza กล่าว
แผ่นดินไหวเสมือนจริงต้องเผชิญกับข้อ จำกัด บางประการในสิ่งที่พวกเขาสามารถคาดการณ์ได้อย่างไรก็ตาม Beroza กล่าว แม้ว่าวิธีนี้สามารถทำนายผลของคลื่นระยะยาวซึ่งแกว่งน้อยกว่าหนึ่งครั้งต่อวินาที แต่ก็ไม่สามารถทำนายคลื่นระยะสั้นได้ “ อาคารส่วนใหญ่ที่ไม่สูงนั้นไม่ไวต่อคลื่น [ระยะยาว] เหล่านี้ แต่มีความไวต่อการแกว่งที่สั้นกว่าซึ่งเกิดขึ้นหนึ่งครั้งต่อวินาทีหรือเร็วขึ้น” Beroza กล่าว "การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคลื่นช่วงเวลาที่สั้นกว่าเหล่านี้เป็นพรมแดนการวิจัย"
Denolle, Dunham, Beroza และเพื่อนร่วมงานของพวกเขา German Prieto รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาออนไลน์ 23 มกราคมในวารสารวิทยาศาสตร์
ติดตามเรา@livescience-Facebook -Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับ LiveScience-
