Обилните снеговалежи и дъждове могат да повлияят на сеизмичната активност
Климатът може да оказва въздействие на сеизмичната интензивност, твърди екип от интернационалните учени, представен от електронното издание EurekAlert.
Когато експертите се пробват да открият причина за земетресение, те постоянно стартират търсенето си в подземните пластове. Дългогодишните сеизмични проучвания са посочили, че конфликтът на тектонични плочи и придвижването на подземни разломи и пукнатини са главният фактор, който провокира земетресения.
Научен екип, воден от откриватели от Масачузетския софтуерен институт, обаче установи, че метеорологични феномени също могат да имат роля при предизвикването на трусове. Сред учените има представители на Токийския и на Виенския университет.
В изследването те изясняват, че интервали на значителни снеговалежи и дъждове евентуално са съдействали за голям брой трусове в Северна Япония в последните няколко години. Според експертите от Масачузетския софтуерен институт това е първото проучване, което демонстрира, че климатичните условия могат да провокират земетресения.
" Виждаме, че снеговалежите и други натоварвания на повърхността, свързани с околната среда, въздействат върху подземното налягане, а интервалът на интензивните превалявания е обвързван с началото на голям брой трусове ", споделя водещият създател на проучването Уилям Франк от Масачузетския софтуерен институт. " Така че климатът явно оказва въздействие върху реакцията на земната повърхнина, а част от нея са трусовете ".
Новото изследване се концентрира върху поредност от трусове на полуостров Ното в Япония. Екипът открива, че сеизмичната интензивност в района е изненадващо синхронизирана с избрани промени в подземното налягане и че те се въздействат от сезонните модели на превалявания от сняг и дъжд.
С взор към бъдещето те предвиждат, че въздействието на климата върху земетресенията може да стане още по-силно изразено с световното стопляне.
" Ако навлизаме в интервал на изменящ се климат с по-екстремни превалявания и чакаме преразпределение на водата в атмосферата, океаните и континентите, ще се промени методът, по който се натоварва земната кора ", отбелязва Франк. " Това сигурно ще окаже въздействие и е връзка, която бихме могли да проучим в допълнение ".
Сеизмична скорост
От края на 2020 година насам стотици дребни трусове са раздрусали японския полуостров Ното – парченце земя, което се извива на север от основния остров на страната в Японско море. За разлика от типичната поредност на земетресенията, които стартират с основен трус, който отстъпва място на поредност от вторични, преди да затихне, сеизмичната интензивност на Ното е " земетръсен рой " - модел от голям брой продължаващи земетресения без явен основен трус или сеизмичен спусък.
Екипът на Масачузетския софтуерен институт, дружно с сътрудниците си в Япония, се стреми да открие някакви закономерности в рояка, които биха обяснили непрекъснатите земетресения. Първоначално те преглеждат каталога на Японската метеорологична организация, който дава данни за сеизмичната интензивност в цялата страна във времето. Основният им фокус пада върху земетресенията на полуостров Ното през последните 11 години, през които районът е преживявал епизодична земетръсна интензивност, в това число и последния рояк.
С помощта на сеизмичните данни от каталога екипът преброява броя на сеизмичните събития, настъпили в района във времето, и открива, че времето на земетресенията преди 2020 година наподобява спорадично и несвързано, спрямо края на 2020 година, когато стават по-интензивни и се групират във времето (което допуска, че роякът води началото си от този интервал, а самите трусове са свързани по един или различен начин).
След това учените преглеждат втори набор от данни за сеизмични измервания, направени от мониторингови станции през същия 11-годишен интервал. Всяка станция записва непрестанно всяко изместване или локално разклащане, което се случва. По този метод учените могат да научат какъв брой бързо сеизмичната вълна се популяризира сред станциите. Тази " сеизмична скорост " е обвързвана със структурата на Земята, през която минава сеизмичната вълна. Уанг употребява измерванията на станциите, с цел да пресметна сеизмичната скорост сред всички станции в и към Ното през последните 11 години.
Изследователите основават картина на развиването на сеизмичната скорост под полуостров Ното и следят неочакван модел: През 2020 година, когато се допуска, че е почнал роякът от трусове, измененията в сеизмичната скорост наподобява са синхронизирани със сезоните.
" След това трябваше да разбираем за какво следим тези сезонни вариации ", споделя Франк.
Снежно налягане
Екипът взема решение да отговори на въпроса дали измененията в околната среда от сезон до сезон могат да повлияят на главната конструкция на Земята по метод, който да провокира земетръсен рой. По-конкретно учените ревизират по какъв начин сезонните превалявания биха повлияли на подземното " налягане на порния флуид " - количеството налягане, което флуидите в земните пукнатини и пукнатини оказват в главната канара.
" Когато вали дъжд или сняг, това усилва тежестта, което от своя страна усилва налягането в порите, което разрешава на сеизмичните талази да се движат по-бавно ", изяснява Франк. " Когато цялата тази тежест се отстрани посредством изпарение или оттичане, внезапно налягането в порите понижава и сеизмичните талази са по-бързи. "
Уанг и Куи създават хидромеханичен модел на полуостров Ното, с цел да симулират главното налягане в порите през последните 11 години в отговор на сезонните промени във преваляванията. Те вкарват в модела метеорологични данни от същия интервал, в това число измервания на дневния сняг, преваляванията и измененията в морското ниво. С помощта на модела съумяват да проследят измененията в непотребното налягане под полуостров Ното преди и по време на земетресението. След това съпоставят тази последователност на изменящото се налягане на порите с картината на сеизмичната скорост.
" Имахме наблюдения на сеизмичната скорост и модел на непотребното налягане в порите и когато ги припокрихме, видяхме, че те си пасват извънредно добре ", споделя Франк.
По-специално, те откриват, че когато са включват данни за снеговалежи, и изключително за рискови снеговалежи, сходството сред модела и наблюденията е било по-силно, в сравнение с в случай че са взети поради единствено преваляванията и други събития. С други думи, продължаващият земетръсен рой, който жителите на Ното претърпяват, може да бъде пояснен частично със сезонните превалявания, и по-специално с изобилните снеговалежи.
" Можем да забележим, че времето на тези трусове съответствува извънредно добре с многочислените моменти, в които следим интензивни снеговалежи ", споделя Франк. " Това е добре обвързвано със земетръсната интензивност. Смятаме, че сред тях има физическа връзка. "
Изследователите подозират, че изобилните снеговалежи и сходни рискови превалявания биха могли да играят роля в земетресенията и на други места, макар че акцентират, че главният „ задействащ детайл “ постоянно ще произлиза от земята.
Изследването е оповестено в Science Advances
