علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Early Warning: GPS Data Could Detect Large Earthquakes Hours Before They Happen
(WALTER BECKWITH (AAAS) -بقلم: والتر بيكويذ، الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم)
ملخص المقالة:
يشير تحليل عالمي منهجي شامل لبيانات السلاسل الزمنية لنظام تحديد المواقع العالمي من 3026 محطة لما يقرب من 100 زلزال كبير إلى وجود مرحلة تمهيدية لانزلاق الفالق بالقرب من بؤرة الزلزال، اذ يحدث الانزلاق قبل حوالي ساعتين من التمزق الزلزالي.
( المقالة )
يشير التحليل العالمي المنهجي لبيانات السلاسل الزمنية لنظام تحديد المواقع العالمي لما يقرب من 100 زلزال كبير إلى وجود مرحلة تمهيدية لانزلاق الفالق الذي يحدث قبل حوالي ساعتين من التمزق الزلزالي.
كشف تحليل بيانات السلاسل الزمنية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لما يقرب من 100 زلزال كبير في جميع أنحاء العالم عن أدلة على وجود مرحلة تمهيدية لانزلاق الفالق، والذي يحدث قبل ساعتين تقريبًا من التمزق الزلزالي.
وفي منظور ذي صلة، كتب البروفيسور رونالد بورغمان: “إذا أمكن تأكيد أن تَنَوِي[1] [بفتح التاء والنون وكسر الواو مع شدة] الزلزال (earthquake nucleation) غالبًا ما يتضمن مرحلة تمهيدية مدتها ساعات، ويمكن تطوير الوسائل لقياسها بشكل موثوق، يمكن إصدار تحذير سابق”. إن السعي للتنبؤ بالزلازل الكبيرة هو هدف طويل الأمد ولكنه غير واقعي.
تحدي التنبؤ بالزلزال على المدى القصير
يعتمد التنبؤ بالزلزال على المدى القصير، والذي يتضمن إصدار تحذير بين دقائق إلى شهور قبل وقوع الزلزال، على وجود إشارة سابقة جيوفيزيائية واضحة ويمكن ملاحظتها. وقد اقترحت دراسات سابقة بعد حدوث الزلازل أن الانزلاق الزلزالي البطيء يمكن رؤيته في الفوالق قبل الهزة الرئيسية، وهو بمثابة مقدمة محتملة.
ومع ذلك، فإن العلاقة بين هذه الملاحظات والتمزقات الزلزالية لا تزال غير واضحة. وينشأ عدم اليقين هذا لأن هذه الملاحظات لا تسبق مباشرة حدثًا، وغالبًا ما تحدث دون حدوث زلزال، مما يترك وجود إشارة تمهيدية دقيقة للتنبؤ بالزلازل الكبيرة تحت المساءلة.
بحث عالمي عن انزلاق الفالق التمهيدي
في هذا البحث، يعرض باحثا ما بعد الدكتوراه كوينتين بليتيري و جين-ماثيو نوكويت بحثًا عالميًا شاملاً عن انزلاق فالق تمهيدي قصير المدى قبل الزلازل الكبيرة. وباستخدام بيانات السلاسل الزمنية العالمية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من 3026 محطة جيوديسية[2] (geodetic stations) في جميع أنحاء العالم، قام بليتيري ونوكويت بتقييم إزاحة الفالق حتى ساعتين قبل 90 زلزالًا مختلفًا بقوة 7 وما فوق.
وكشف التحليل الإحصائي لهذه البيانات عن إشارة خفية، تتماشى مع فترة تسارع أسي لانزلاق الفالق بالقرب من بؤرة الزلزال[3]، والتي تبدأ قبل ساعتين تقريبًا من التمزق.
أهمية الدراسة وقيودها
وفقًا للمؤلفين، تشير هذه النتائج إلى أن العديد من الزلازل الكبيرة تبدأ بمرحلة تمهيدية للانزلاق، أو قد تمثل الملاحظات جزءًا ختاميًا من عملية قياس الانزلاق التمهيدي الأطول والأكثر صعوبة. وعلى الرغم من تقديم دليل على إشارة تمهيدية سبقت الزلازل الكبيرة، يحذر بليتري ونوكويت من أن أدوات مراقبة الزلازل الحالية تفتقر إلى التغطية والدقة اللازمتين لاكتشاف أو مراقبة الانزلاق التمهيدي على نطاق الزلازل الفردية.
ويكتب البروفيسور بورغمان: “على الرغم من أن نتائج بليتري ونوكويت تشير إلى أنه قد تكون هناك بالفعل مرحلة تمهيدية مدتها ساعات، إلا أنه ليس من الواضح ما إذا كانت مثل هذه التسارعات البطيئة الانزلاق مرتبطة بشكل واضح بالزلازل الكبيرة أو ما إذا كان يمكن قياسها للأحداث الفردية بالدقة اللازمة لتقديم تحذير مفيد”.
*تمت الترجمة بتصرف
المرجع: “The precursory phase of large earthquakes” by Quentin Bletery and Jean-Mathieu Nocquet, 20 July 2023, Science. DOI: 10.1126/science.adg2565
المصدر:
الهوامش:
[1] التنوي (بفتح التاء والنون وكسر الواو مع شدة) هي العملية الأولية التي تحدث في تكوين بلورة من محلول أو سائل أو بخار، حيث يتم ترتيب عدد صغير من الأيونات أو الذرات أو الجزيئات في نمط مميز لمادة صلبة بلورية، مما يشكل موقعًا تترسب عليه جزيئات إضافية مع نمو البلورة. المصدر: https://www.britannica.com/science/nucleation [2] الجيوديسيا (Geodesy) هو علم قياس وتمثيل الهندسة [الهندسة: فرع الرياضيات المعني بخصائص وعلاقات النقاط والخطوط والأسطح والجوامد والنظائر ذات الأبعاد الأعلى] والجاذبية والتوجه المكاني للأرض بأبعاد ثلاثية متغيرة مؤقتًا. يطلق عليه الجيوديسيا الكوكبية (Planetary Geodesy) عند دراسة الأجسام الفلكية الأخرى، مثل الكواكب أو الأنظمة حول الكواكب. يمكن دراسة الظواهر الجيوديناميكية، بما في ذلك حركة القشرة، والمد والجزر، والحركة القطبية، من خلال تصميم شبكات تحكم عالمية ووطنية، وتطبيق التقنيات الجيوديسية الفضائية والأرضية، والاعتماد على البيانات وأنظمة الإحداثيات. ويكيبيديا [3] يطلق على الموقع الموجود أسفل سطح الأرض حيث يبدأ الزلزال بؤرة الزلزال (hypocenter)، ويسمى الموقع الموجود فوقه مباشرة على سطح الأرض مركز الزلزال (epicenter).