Cómo predecir terremotos

¿Por qué no se pueden predecir los terremotos? ¿Cómo se distribuyen las placas sísmicas en China? 27 de mayo de 2008 16:16 Artículo especial de Ifeng.com en letra grande, mediana y pequeña

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Hablando específicamente de la ocurrencia del terremoto de Wenchuan, es decir, el terremoto ocurrió en el oeste de la cuenca de Sichuan, que está conectada con el borde oriental de la meseta Qinghai-Tíbet, en la zona de falla de Longmenshan. de su aparición, como acabo de decir, se debe a la extrusión hacia el este de la meseta Qinghai-Tíbet, este bloque de tierra en la meseta Qinghai-Tíbet presionó contra la zona de falla de Longmenshan, y luego presionó contra la parte superior de la cuenca de Sichuan. , y finalmente se rompió. Esta falla básica es como se muestra en esta imagen, por lo que la estructura de la corteza dentro de la cuenca de Sichuan y la meseta tibetana es diferente. Como en la imagen anterior, podemos ver que si trazamos una línea a través de la zona de la falla de Longchuan en cuanto a la sección transversal. , hacemos una sección transversal con profundidad, como se muestra en la siguiente imagen:

Una comprensión que nos da esta imagen es que la corteza en la cuenca de Sichuan es estable y se mueve hacia arriba y hacia abajo. La estructura no es muy diferente, pero dentro de la meseta Qinghai-Tíbet, tiene una estructura tipo sándwich. Un sándwich significa que tiene una corteza superior relativamente dura en la parte superior y una corteza inferior relativamente dura debajo, pero en el medio habrá allí. Hay una capa relativamente blanda llamada capa de deslizamiento. Si exprimimos esta capa de deslizamiento hacia el este desde la meseta Qinghai-Tíbet desde la distancia y le agregamos tal fuerza, entonces el material de la corteza superior que está encima se deslizará lentamente debajo. Esta tasa de deslizamiento es de lo que acabamos de hablar. Es de 1,5 milímetros por año en toda la zona de la falla de Longmenshan, y este deslizamiento se detendrá cuando esté cerca de la falla, porque está cerca de la falla de Longmenshan. En este caso, entre la falla de Longmenshan y la capa de deslizamiento debajo de ella, podemos tener una capa de transición, que se llama capa de transición. La capa de transición ya está completamente bloqueada. La capa de conversión a la superficie de deslizamiento puede ser exactamente la misma que la superficie de deslizamiento. Sin embargo, en la propia capa de conversión, su velocidad de deslizamiento puede ser menor.

Ahora nuestra comprensión de esta capa de transición puede convertirse en un factor muy importante en nuestra comprensión de la ocurrencia del terremoto de Longmenshan. La razón es que al este de nuestra extrusión de la meseta Qinghai-Tíbet, está en proceso de ejercer una. cierta fuerza en todo el sistema, debido a que la parte superior de la capa de conversión está bloqueada, por lo que durante este proceso de extrusión, la capa de conversión continúa aumentando la fuerza, y luego, debido a que no es muy estable, en el proceso de ejercer una cierta cantidad de fuerza, puede ocurrir una cierta cantidad de deslizamiento. Siempre que genere este tipo de deslizamiento, liberará parte de la fuerza que soporta y parte de esta fuerza se transferirá a la parte superior de esta capa bloqueada. En este proceso, la capa de bloqueo seguirá experimentando un aumento en el campo de tensión y la energía. Por lo tanto, debido a que esta energía aumenta hasta un cierto nivel, la capa de conversión de arriba no puede soportarla y se producirán terremotos. En el proceso de ruptura sísmica comienza la primera ruptura, por lo que es el lugar directamente conectado a la capa de transferencia. Este lugar es la parte inferior de la corteza superior y, o la parte inferior de la capa de bloqueo, que es lo que vemos. La ubicación de la fuente de un terremoto, y a través de la investigación de muchos de los llamados terremotos de empuje en el mundo, también hemos descubierto que la ubicación inicial de estos terremotos ocurrió exactamente en la parte inferior de esta capa de bloqueo. Entonces, si estudiamos cómo se convierte el campo de tensión de la capa de conversión a la capa de bloqueo, puede ayudarnos a comprender el proceso de ocurrencia de un terremoto.

¿Cómo realizar una investigación de seguimiento cuando la señal sísmica no se puede distinguir con precisión?

El punto clave en la investigación sobre la predicción de terremotos es cómo capturar señales efectivas de terremotos. ¿Ha llegado la vanguardia actual de la sismología internacional al punto de realizar una predicción precisa? ¿Cómo llevamos a cabo investigaciones de seguimiento cuando no podemos distinguir con precisión las señales sísmicas?

La investigación en esta área se puede explicar con más detalle en la siguiente imagen.

Lo que vemos a continuación es un ejemplo de la Placa de América del Norte, es decir, los geofísicos canadienses han estudiado a fondo esta zona lo que estudiaron es que en el suroeste de Canadá, se encuentra entre la Placa del Pacífico y la Placa de América del Norte. El límite de conexión, por lo que hay una pequeña placa en el lado del Pacífico, llamada Placa de Juan de Fuca, que se está subduciendo hacia el noreste hacia la Placa de América del Norte. Esta subducción se debe a todo el empuje desde el lado del Pacífico hacia. ocurre el noreste.

En tal proceso, esta placa se mueve hacia abajo, pero está en la parte superior, la corteza superior, porque está relativamente fría, se aprieta y quedará inmóvil. Habrá una capa deslizante estable. en este lugar. Esta capa deslizante significa que incluso en tiempos normales, se deslizará hacia abajo de manera constante con el empuje desde aquí. Luego habrá una capa de transición entre esta capa de deslizamiento y ella, por lo que si construimos un observatorio GPS en la superficie de este lugar, podremos ver que a medida que este bloque empuja hacia el este, esta estación GPS se moverá lentamente hacia el este. En el proceso de moverse hacia el este, la gente descubrió extrañamente que, hasta cierto punto, podría moverse repentinamente en la dirección opuesta durante unos días o más, y luego, después de este tiempo, comenzaría a moverse hacia el este nuevamente. Luego, este proceso ocurrirá aproximadamente una vez cada más de un año. Al principio, la gente no tenía claro el mecanismo de esta generación y cuál era el motivo. Posteriormente, a través de una investigación en profundidad, se descubrió que en realidad era así. debido a la capa de conversión, dentro de un cierto período de tiempo, se volverá inestable.

Inestabilidad significa que debido a que no es muy estable, generalmente puede soportar una cantidad relativamente pequeña de este estrés y esta energía, pero si lo resiste hasta cierto punto, se deslizará, y luego cada vez. Cuando se desliza por primera vez, parte de la tensión que sufrió originalmente se transferirá a la parte superior, que es la capa de bloqueo. Entonces, si se establece tal modelo, entonces podemos imaginar razonablemente que el riesgo de terremotos cambia con el tiempo, es decir, el riesgo no es alto en momentos normales, pero se revierte periódicamente cada vez que ocurre, es decir, cuando ocurre el peligro. Ha aumentado mucho, porque en este momento, el campo de tensión que soportaba originalmente se transfiere a la parte superior, y el campo de tensión superior aumenta considerablemente. Entonces este es el momento en que debemos estar particularmente atentos, y la próxima vez que ocurra un terremoto. , es probable que sea uno como este, y un proceso como este está en curso. Por lo tanto, el GPS, a través de este tipo de investigación extranjera, nos ha dado tal revelación, es decir, si lo colocamos en una posición clave y lo estudiamos, podremos capturar algunas señales. Esta señal es muy relevante para la ocurrencia de terremotos. .

Lo que hablé anteriormente es lo que estamos haciendo en relación con los terremotos. Esto también es una investigación básica. Hemos visto algunas cosas en los últimos años y podemos tener cierta comprensión. Por supuesto, hay muchos más ejemplos al respecto, pero por cuestiones de tiempo no los abordaré aquí. Pero como acabamos de decir, estas cosas aún no han alcanzado el nivel de predicción de terremotos. Sin embargo, a través de esta serie de estudios, hemos logrado avances considerables en el mecanismo de tales terremotos. Aunque no podemos predecir los terremotos, esperamos continuar por este camino, entonces algún día podremos lograr un nuevo avance en la predicción de terremotos. Si seguimos este camino, entonces esta es una forma de predecir terremotos. Es decir, partimos de las leyes físicas más básicas, como las leyes de la mecánica de Newton, y luego las deducimos. tiempo, podemos observar los datos y compararlos, y luego podemos verificar su exactitud en función de la observación.

Sin embargo, debido a que todavía no podemos predecir terremotos con precisión a través de este método, nuestro trabajo actual de predicción de terremotos se basa más en otro método. Este método significa que utilizamos estadísticas. De manera inductiva, podemos recopilar una. Hay mucha información que creemos que está relacionada con la aparición de terremotos. Para este tipo de observación, por ejemplo, puedo observar las llamadas nubes de terremotos, puedo observar "anomalías animales" o monitorear cambios en los niveles de agua subterránea. niveles de agua subterránea. Cambios en campos eléctricos, campos geomagnéticos, etc. Estas observaciones pueden tener algunas conexiones internas con los terremotos, pero esta conexión interna no es muy clara. Pero lo importante para nosotros es que después de recopilar muchos datos, podemos usarlos. Si utiliza un método estadístico y descubre que puede tener alguna conexión, entonces es posible predecir terremotos, por lo que la predicción actual de terremotos puede depender más de este método.

Los dos métodos que mencionamos anteriormente son en realidad los dos métodos básicos en los que se basa la investigación científica. El primer método se llama método de deducción y el segundo método se llama método de inducción. Aunque el método inductivo tiene sus ventajas y puede hacer algunas cosas que todavía no podemos hacer, es decir, algunas cosas que no se pueden hacer por deducción, tiene sus desventajas, es decir, producirá una incertidumbre considerable.

Si hacemos predicciones de terremotos mediante inducción, entonces, ¿cómo podemos juzgar que nuestra predicción es realmente científica y efectiva, y tenemos muchos métodos de predicción de este tipo? ¿Cómo podemos juzgar que el método A es mejor que el método B? Creo que aquí debería prestar especial atención a este método de inducción estadística, que debe seguir las reglas de las pruebas científicas.

Por ejemplo, si hago una predicción de terremoto, porque soy estadístico, puede tener tres resultados, uno se llama predicción correcta, otro se llama falsa alarma y el otro se llama falsa alarma. El llamado informe falso significa que puedo predecir que habrá un terremoto cualquier día a partir de mañana. En este caso, si ocurre un terremoto, puedo predecirlo el 100% de las veces, pero el precio es que lo habrá. No habrá terremoto mañana. Si fuera así, habría hecho un informe falso. Para tomar otro ejemplo extremo, puedo predecir que no ocurrirá ningún terremoto en ningún día a partir de mañana. Entonces habrá muchos días en los que no ocurrirá ningún terremoto, pero una vez que ocurra un terremoto, tendré una falsa alarma. integral A la hora de realizar previsiones, hay que tener en cuenta estas tres situaciones. Entonces realmente podremos probar si este método es bueno o no. Entonces, en lugar de decir que mi pronóstico fue exitoso hoy, diré qué tan bueno fue mi pronóstico hoy. Si mi pronóstico para mañana falló, no lo informaré. Saque todos los pronósticos que ha realizado y luego colóquelos en un modelo de prueba estadística para comparar sus pronósticos correctos, falsos positivos y falsos negativos para ver cuánto representan cada uno, y luego, a través de dicho análisis estadístico, solo entonces podrá Juzgamos si su método es realmente útil y el método A se puede probar con el método B para determinar la viabilidad de qué método.

Y para la predicción de terremotos, enfatizamos los tres elementos fuertes del espacio y el tiempo. Los llamados tres elementos fuertes del espacio y el tiempo significan que lo que se quiere predecir es el tiempo, la ubicación y la intensidad del terremoto. terremoto. Entonces, cuando haces un pronóstico, tienes que dar el rango espacial del terremoto pronosticado, el rango de tiempo y el rango de magnitud. Solo después de hacer dicho pronóstico, la gente puede usar este tipo de predicción, ya sea que hayas predicho muchos terremotos. Si ha tenido éxito o ha fracasado, haremos una prueba estadística unos años más tarde.

Ahora bien, algunos pronósticos pueden dar un rango muy amplio, o algunos factores pueden no coincidir cuando se prueban, pero también lo consideran exitoso. Por lo tanto, ya sea que estas cosas sean exitosas o no, debe haber estadísticas. Juicio estricto. Varios métodos de predicción deberían poder florecer. Todos podemos hacer suposiciones audaces. Sin embargo, después de hacer suposiciones audaces, también debemos prestar atención a verificar cuidadosamente, es decir, verificar estrictamente la exactitud de su método y verificar estrictamente el éxito de este método. La naturaleza, sólo así podrá convertirse en ciencia, ser sostenible y promover el avance de nuestra carrera de predicción de terremotos.