Землетрясения—как молнии—поражают непредсказуемо. Однако тектонические плиты Земли скрывают тонкие предупреждения о том, что вскоре может произойти крупный разлом. Подобно прогнозированию грозы, знание того, как читать предупреждения, может помочь сообществам защитить жизни, инфраструктуру и местную экономику.

В течение десятилетий ученые изо всех сил пытались достоверно прогнозировать основные очаги землетрясений, но теперь международная группа ученых во главе с Техасским университетом в Остине выступила с новой инициативой, направленной именно на это.

"Основанное на физике прогнозирование-это то, чего мы пытаемся достичь", - сказал руководитель проекта Торстен Беккер, профессор Школы наук о земле Джексона в Калифорнии.

В рамках пятилетнего проекта, финансируемого Национальным научным фондом (NSF), будут разработаны новые вычислительные средства, программное обеспечение и учебные материалы, ориентированные на прогнозное моделирование. Команда также будет обучать студентов, проводить семинары и набирать новых специалистов в области вычислительной геологии, используя незамеченные резервы талантов и обращаясь к недостаточно обслуживаемым сообществам.

Конечная цель: компьютерные модели, которые могут прогнозировать вероятность землетрясения и его вероятные последствия, аналогичные тем, которые используются для прогнозирования погоды, но в более длительных временных масштабах.

Беккер не ожидает увидеть прогнозы "погоды" землетрясений в течение пяти лет, но он считает, что теперь эта идея технически возможна. Основная часть того, что остается, - это выяснение физики, управляющей землетрясениями, и присущих им неопределенностей: ключевых компонентов процесса прогнозирования.

Ученые UT объединятся с исследователями из университетов и национальных лабораторий, работающими в трех горячих точках землетрясений в мире: на северо-западе Тихого океана США, в Новой Зеландии и Японии. Выбраны все зоны субдукции—места, где встречаются тектонические плиты. Различия между ними позволят исследователям протестировать свои модели и выяснить, какие условия следует учитывать при принятии решения о вероятности землетрясения.

Зоны субдукции важны, потому что они являются местами самых мощных землетрясений в мире и могут спровоцировать опасные цунами, такие как землетрясение в Индийском океане 2004 года, в результате которого погибло почти четверть миллиона человек в 14 странах.

Однако их изучение представляет собой сложную задачу, поскольку они обычно расположены на шельфе и движимы глубокими геологическими силами, для развертывания которых требуются сотни или миллионы лет, в масштабах от долей дюйма до тысяч миль. Вот почему ученые-сейсмологи обращаются к компьютерам для моделирования разломов и их тектонических параметров. Новый проект будет искать пробелы в физике и выяснять, что необходимо измерить, чтобы сделать моделирование более полезным для прогнозистов.

"Это немного похоже на расчет вероятности пандемии", - сказала Лора Уоллес, научный сотрудник Института геофизики Техасского университета, который базируется в Новой Зеландии. "Вы не можете знать, когда и где произойдет следующее, но вы можете посмотреть на факторы, которые делают его более вероятным, и смоделировать, как оно может развернуться".

К Беккеру и Уоллесу в проекте присоединились соруководители Элис Гэбриэл, физик-сейсмолог из Института океанографии им.Скриппса и LMU в Мюнхене, Германия, и Дана Томсон, координатор по связям с общественностью Школы Джексона, которая поможет набрать новое поколение специалистов в области вычислительной геологии. В проекте участвуют ученые Школы Джексона, ее Института геофизики, Института вычислительной техники и наук Одена Университета Калифорнии, а также суперкомпьютеры в Техасском центре передовых вычислений.

ИСТОЧНИК