Исследователи, тестировавшие спутниковую систему раннего предупреждения о землетрясениях, разработанную для западного побережья США, обнаружили, что система хорошо себя зарекомендовала в «повторении» трех сильных землетрясений, произошедших в Чили в период с 2010 по 2015 год. Их результаты опубликованы в в журнале Seismological Research Letters предполагается, что такая система может обеспечить раннее предупреждение о сотрясении грунта и цунами для прибрежных сообществ Чили в будущем.
Модуль раннего предупреждения, называемый G-FAST, использует данные о движении грунта, измеренные Глобальными навигационными спутниковыми системами (GNSS), для оценки магнитуды и эпицентра сильных землетрясений силой 8 баллов и выше. Эти сильные землетрясения часто происходят на границах погружающихся тектонических плит, когда одна плита проталкивается под другую плиту, как это имеет место у берегов Чили и на северо-западе Тихого океана в США..
Используя данные, собранные более чем 150 станциями GNSS в Чили, Брендан Кроуэлл из Вашингтонского университета и его коллеги проверили работу G-FAST при трех сильных землетрясениях в стране: в 2010 г. магнитудой 8,8 по шкале Моуле, в 2014 г. магнитудой 8,2. Икике и землетрясения силой 8,3 балла в Ильяпеле в 2015 году.
G-FAST смог предоставить оценки магнитуды от 40 до 60 секунд после времени возникновения всех трех землетрясений, предоставив оценки магнитуды, которые были в пределах 0,3 единицы от известных магнитуд. Система также предоставила оценки эпицентра и разлома для каждого землетрясения, которые согласовывались с фактическими измерениями и были доступны через 60-90 секунд после времени возникновения каждого землетрясения. «Мы были удивлены тем, как быстро G-FAST удалось получить правильные ответы и насколько точно мы смогли охарактеризовать все три землетрясения», - сказал Кроуэлл.
Большинство систем раннего предупреждения о землетрясениях измеряют свойства сейсмических волн, чтобы быстро охарактеризовать землетрясение. Эти системы часто не могут собрать достаточно информации, чтобы определить, как будет развиваться сильное землетрясение, и в результате могут недооценивать магнитуду землетрясения - проблемы, которой можно избежать с помощью спутниковых систем, таких как G-FAST..
Трудно тестировать эти типы систем раннего предупреждения, отметил Кроуэлл, потому что землетрясения магнитудой 8+ случаются относительно редко. «Мы решили изучить чилийские землетрясения, потому что среди них было несколько землетрясений силой более 8 баллов, зарегистрированных с помощью превосходной и стабильной сети GNSS. Это позволило бы нам лучше классифицировать сильные и слабые стороны G-FAST».
Чилийские испытания будут играть роль в дальнейшей разработке G-FAST для использования в США, где Кроуэлл и его коллеги работали над включением его в прототип системы раннего предупреждения о землетрясениях под названием ShakeAlert, которая сейчас работает в Калифорнии, штат Орегон. и Вашингтон. Чилийские землетрясения, по словам Кроуэлла, составляют примерно половину событий магнитудой 8 в зарегистрированном каталоге землетрясений, которые используются для тестирования G-FAST и других геодезических алгоритмов для включения в ShakeAlert..
Вдоль побережья Чили за последние 100 лет произошло десять землетрясений магнитудой 8 или более, включая землетрясение в Вальдивии 1960 года магнитудой 9,5, которое является крупнейшим землетрясением, зарегистрированным приборами.
После землетрясения в Мауле в 2010 году в стране началась установка сети цифровых широкополосных станций сейсморазведки и мониторинга грунта, станций глобальной системы позиционирования и станций GNSS для предоставления точной информации для предупреждения о цунами и оценки ущерба. С 2012 года Centro Sismológico Nacional Чилийского университета управляет более чем 100 станциями и недавно начал использовать почти 300 акселерометров сильных движений, которые измеряют сотрясение земли.
Во второй статье, опубликованной в SRL, Фелипе Лейтон из Университета Чили и его коллеги анализируют данные, собранные на 163 таких станциях с сильными колебаниями, чтобы узнать больше о местных условиях подстилающих горных пород и почвы в этих районах. Условия площадки могут изменить сотрясение при сильных землетрясениях и контролировать ущерб зданиям и другой инфраструктуре, вызванный сотрясением. Новое исследование «дает нам уникальную возможность улучшить наши знания о поведении почвенных отложений во время землетрясений, особенно в урбанизированных районах», пишут Лейтон и его коллеги, которые говорят, что данные могут быть использованы для улучшения строительных конструкций и норм.