این روش های عجیب و غریب برای پیش بینی زلزله! - وبلاگ آراسا

به گزارش وبلاگ آراسا، دانشمندان درسراسر جهان با آنالیز نظریه های متفاوتی، از آنالیز میدان مغناطیسی گرفته تا لایه های سنگ های مذاب و... در پی یافتن راهکاری برای پیش بینی زودهنگام زلزله ها هستند.

غزال زیاری- زلزله، برخلاف دیگر بلایای طبیعی از جمله سیل و طوفان ها، تا به امروز هرگز قابل پیش بینی نبوده و یکی از ویرانگرترین و دلخراش ترین سوانح طبیعی به شمار می رود.

اما خبر خوب اینکه این روزها صحبت های زیادی در خصوص ارائه الگوهایی برای پیش بینی زلزله مطرح است و وب سایت های متعددی درباره روش های مختلفی که محققان با اتکا به آنها در تلاشند تا بتوانند وقوع زلزله را پیش بینی نمایند می نویسند.

تا پیش از این، بعضی محققان از بعضی سیگنال های جهانی واقعی مثل تغییر سطح آب ها یا فاصله های زمانی بین زلزله ها برای پیش بینی زلزله بهره برده بودند؛ولی این متدها تا به امروز چندان قابل اتکا نبوده است.

در این مقاله با چند راهکاری که به وسیله محققان مختلفی در سراسر جهان در راستای پیش بینی زلزله ها در حال بررسی هستند، آشنا خواهیم شد؛ با امید به اینکه بتوان در آینده نزدیک شاهد تشخیص زودهنگام زلزله ها و به حداقل رسیدن تعداد کشته ها در نتیجه این بلای طبیعی باشیم:

مدل یادگیری ماشینی

طبق گزارش وب سایت newscientist محققان دانشگاه کالیفرنیا، در حال تکمیل مدل یادگیری ماشین هستند که قادر است داده های زلزله در دهه های اخیر را بررسی نموده و از آن برای پیش بینی زلزله های آینده بهره ببرد. این الگوریتم قادر است تا وقوع یک زلزله 6.75 ریشتری یا بیشتر در یک بازه زمانی سه ساله در منطقه ای در کالیفرنیا (حدود 1000 کیلومتر مربع) را با بهره گیری از اطلاعات زلزله های این منطقه از سال 1970 به بعد، تشخیص دهد.

این مدل معین کرد که داده های زلزله ها، برخلاف آنچه قبلا پیش بینی می شد، تصادفی نیستند. محققان با بهره گیری از تعداد زلزله ها در بازه های زمانی معین و استفاده از این مدل، الگوی معینی برای این داده ها معین کردند. آنها در عین حال از تکنیک های آماری مورد استفاده در اقتصاد بهره بردند تا به رویدادهای اخیر اولویت بیشتری نسبت به رویدادهای قدیمی بدهند.

نتیجه تحقیقات این مدل، احتمال پیش بینی شده ای از وقوع زلزله در یک دوره زمانی کوتاه در آینده را ارائه می نماید.

تشخیص زلزله با شناسایی لایه پنهان سنگ های مذاب

محققان دانشگاه تگزاس، لایه نوی را در کره زمین کشف نموده اند که ممکن است اطلاعات تازه ای درباره صفحات تکتونیک (زمین ساخت) به آنها ارائه دهد.

صفحات تکتونیک، یعنی صفحه های بزرگی که پوسته زمین را تشکیل می دهند، علت وقوع زلزله ها در سراسر جهان هستند. لایه نو کشف شده، از سنگ های مذاب تشکیل شده و تقریبا 160 کیلومتر زیر سطح زمین است.

این لایه سنگ مذاب، بخشی از استنوسفر، بالاترین لایه در گوشته بالایی زمین است و اقیانوسی نرم و کارامل مانند ایجاد می نمایند که صفحات زمین بر روی آن شناورند. دانشمندان تا به حال وجود سنگ های مذاب را در حد فرضیه ای برای نرم بودن این لایه می دانستند. اما حالا آنها با بهره گیری از اطلاعات ایستگاه های لرزه نگاری، توانستند به نقشه کاملی از آتنوسفر دست بیابند و در این نقشه معین شد که سنگ های مذاب، در نیمی از کره زمین، در مناطقی که آتنوسفر درجه حرارت بالایی دارد، یافت می شوند.

طبق گزارش kxan ، دانشمندان این نقشه را با خوانش های لرزه ای که حرکت تکتونیکی را نشان می داد مقایسه کردند و دریافتند که این لایه، برروی حرکات تکتونیکی تاثیری ندارد.

بررسی تغییرات جزئی در میدان مغناطیسی

مغناطیس سنج ها، سیگنال های ضعیفی را شناسایی کردند که ممکن است به دانشمندان در تشخیص زودهنگام زلزله ها یاری کند.

طبق گزارش scitechdaily ، دانشمندانی که به بررسی زلزله های بزرگ کالیفرنیا پرداخته اند، دریافتند که دو تا سه روز قبل از وقوع یک زلزله، تغییرات محسوسی در میدان های مغناطیسی محلی رخ می دهد و بررسی اخیر حاکی از آن است که سیگنال تغییر میدان مغناطیسی افت می نماید و حالا زلزله شناسان امیدوارند تا بتوانند با بهره گیری از این تکنیک، زمین لرزه ها را پیش بینی نمایند.

البته بعضی عوامل مثل ترافیک ساعات شلوغ ممکن است برروی عملکرد مغناطیس سنج ها تاثیر بگذارند و این ربطی به زلزله ندارد. طبق گفته یکی از محققان این پروژه، تفکیک این گونه نویزها از سیگنال های زلزله، سخت ترین مانع پیش روی آنهاست. البته محققان بعد از آموزش الگوریتم های خود برروی نیمی از مجموعه داده ها، سیگنال هایی را شناسایی نموده اند که نشان دهنده تغییرات میدان مغناطیسی بین 24 تا 72 ساعت قبل از زلزله است.

در عین حال قرار است تا در آینده، مدل ها برای حفظ نویزهای محیطی، مغناطیس سنج ها تقویت شوند.

بهره گیری از کابل های فیبرنوری زیردریا

نتایج تحقیقی که در مجله Natures Scientific Reports منتشر شده ، حکایت از آن دارد که دانشمندان در تلاشند تا با بهره گیری از کابل های فیبرنوری که در سراسر جهان برای ارتباطات اینترنتی در بستر دریا کشیده شده، برای تشخیص زلزله های کف دریا استفاده نمایند و به نظر می رسد که فیبرهای ارتباط نوری می توانند سیستم هایی هشداردهنده زلزله را ارائه نمایند.

بدین ترتیب دانشمندان قصد دارند تا با بهره گیری از فیبرهای نوری به جای حسگرهای سنتی که به شدت هزینه بر هستند، برای هشدار اولیه برای زلزله هایی که در کف دریا رخ می دهند وارد عمل شوند.

آنها این متد را با کابل های نوری نصب شده در کف دریاهایی در یونان، فرانسه و شیلی آزمایش کردند و توانستند شدت زمین لرزه ها و آسیب های آنها را قبل از آنکه در خشکی احساس گردد، دریابند. با استفاده از این روش، آنها نیم دقیقه زودتر از روش های استاندارد در جریان این زمین لرزه ها قرار می گیرند.

مطالعه تغییرات یونوسفر

یک تیم تحقیقاتی با مطالعه تغییرات یونوسفر زمین، پیروز شده تا شیوه ای را برای پیش بینی زلزله ها 48 ساعت قبل از وقوع شان، آن هم با دقت 80% شناسایی نمایند.

آنها با مطالعه تغییرات یونوسفر جو، پیروز شدند تا مقدمه های بزرگترین زلزله هایی که در بیست سال اخیر اتفاق افتاده بودند را ارزیابی نمایند.

پیش بینی زلزله با بهره گیری از این روش، حدود 80% دقیق بود و محققان در عین حال توانستند تا با دقتی بالا (85.7%)، پیش بینی نمایند که در فلان مکان معین، زلزله ای رخ نخواهد داد.

منابع: newscientist ، kxan ، scitechdaily

5858