เป็นเวลาไม่กี่นาทีหลังเที่ยงคืนของวันที่ 14 พฤศจิกายน 2016 และฉันกำลังเข้าสู่ห้วงนิทราในเมืองเวลลิงตัน ประเทศนิวซีแลนด์ เมื่อจู่ๆ แรงสั่นสะเทือนก็เริ่มโยกเตียงไปมาอย่างรุนแรง ฉันรู้ทันทีว่านี่เป็นเรื่องใหญ่ อันที่จริง ฉันเพิ่งประสบกับแผ่นดินไหวที่ไคคูราขนาด 7.8 ริกเตอร์ งานวิจัยของเราซึ่งเผยแพร่ในวันนี้ แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวขึ้นอย่างช้าๆ ของแผ่นดินไหวครั้งนี้ ซึ่งบันทึกโดยการวัดด้วยดาวเทียม GPSทำนายว่าแผ่นดินไหวจะเป็นอย่างไร นี่อาจเป็นเครื่องมือที่ดีกว่าสำหรับการพยากรณ์แผ่นดินไหว
วันรุ่งขึ้นหลังจากเกิดแผ่นดินไหว ฉันได้ยินมาว่ามีการแตกหักของพื้นผิว
ขนาดใหญ่ในพื้นที่ที่ทอดยาวกว่า 170 กม. ตามแนวตะวันออกของเกาะใต้ตอนเหนือ ในบางแห่ง พื้นดินได้เลื่อนออกไป 10 เมตร ส่งผลให้เกิดการแตกของรอยเลื่อนในรูปแบบที่ซับซ้อน ส่งผลให้บริเวณนั้นแตกเป็นเสี่ยงๆ เหมือนกับแผ่นกระจกที่ร้าว ครั้งสุดท้ายที่สิ่งนี้เกิดขึ้นคือเมื่อ 150 ปีที่แล้วในปี 1855
ฉันได้วิเคราะห์คุณลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งของนิวซีแลนด์อย่างอิสระ ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมานักสำรวจที่ดินได้เปิดเผยว่าภูมิประเทศมีการเคลื่อนไหวตลอดเวลาและเปลี่ยนรูปร่างอย่างช้าๆ
การเคลื่อนไหวเหล่านี้ไม่เกินสองสามเซนติเมตรในแต่ละปี – แต่พวกมันก่อตัวขึ้นตามเวลา ขับเคลื่อนอย่างไม่ลดละด้วยแรงเดียวกันกับที่เคลื่อนแผ่นเปลือกโลก เช่นเดียวกับวัสดุแข็งใดๆ ที่ได้รับแรงกดมากเกินไป ภูมิทัศน์จะแตกสลายในที่สุด ทำให้เกิดแผ่นดินไหว
ฉันกำลังศึกษาการวัดที่สร้างด้วยเทคนิคระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ที่ล้ำสมัย และพวกเขาได้บันทึกอย่างละเอียดถึงการก่อตัวของแผ่นดินไหวที่ไคคูราในปี 2559 ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา
เปลือกโลกเคลื่อนที่
การวัด GPS สำหรับพื้นที่บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลก เช่น นิวซีแลนด์ มีให้บริการอย่างแพร่หลายในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา ที่นี่ ส่วนนอกของโลก (เปลือกโลก) แตกออกเป็นรอยเลื่อนเป็นก้อนเล็กๆ จำนวนมากที่เคลื่อนตัวไปตามกาลเวลาทางธรณีวิทยา แต่เป็นที่ทราบกันอย่างกว้างขวางว่าแม้ในช่วงเวลาสั้นๆ แค่ไม่กี่ทศวรรษ การวัดด้วย GPS ก็ยังคงบันทึกการเคลื่อนไหวของบล็อกเหล่านี้
แนวคิดคือที่พื้นผิวซึ่งหินเย็นและแข็งแรง รอยเลื่อนจะเคลื่อนตัวอย่างกะทันหันในระหว่างเกิดแผ่นดินไหวเท่านั้น โดยมีช่วงที่ไม่มีการใช้งานเป็นเวลานานเมื่อรอยเลื่อนถูก “ล็อค” อย่างมีประสิทธิภาพ ในช่วงล็อก หินจะมีลักษณะเหมือนชิ้นส่วนของยางยืด ค่อยๆ เปลี่ยนรูปร่างเป็นบริเวณกว้างโดยไม่แตกหัก
แต่ลึกลงไปซึ่งหินร้อนกว่ามาก มีความเป็นไปได้ที่รอยเลื่อนจะค่อยๆ
เลื่อนออกตลอดเวลา ค่อยๆ เพิ่มแรงในหินที่วางอยู่จนส่วนที่ยืดหยุ่นได้ขาดออกอย่างกระทันหัน ในกรณีนี้ การวัดด้วย GPS สามารถบอกเราได้บางอย่างเกี่ยวกับความลึกที่ต้องลงไปถึงบริเวณที่ลื่นไถลนี้ และความเร็วของการเคลื่อนที่
จากนี้ อาจประเมินได้ว่ารอยเลื่อนแต่ละรอยมีแนวโน้มที่จะแตกออกบ่อยเพียงใดระหว่างเกิดแผ่นดินไหว และการแตกนั้นจะมีขนาดใหญ่เพียงใด หรืออีกนัยหนึ่งคือ “เมื่อใดและอย่างไร” ของแผ่นดินไหว แต่เพื่อให้บรรลุความเข้าใจนี้ เราจำเป็นต้องพิจารณาข้อผิดพลาดที่สำคัญทุกข้อเมื่อวิเคราะห์ข้อมูล GPS
ข้อบกพร่องที่มองไม่เห็น
การพยากรณ์แผ่นดินไหวในปัจจุบัน”วิศวกรย้อนกลับ” ผ่านการบิดเบือนของพื้นผิวโลกโดยการค้นหารอยเลื่อนทั้งหมดที่อาจก่อให้เกิดแผ่นดินไหว ศึกษาประวัติแผ่นดินไหวและคาดการณ์รูปแบบนี้ในอนาคตด้วยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ แต่มีความท้าทายที่ยิ่งใหญ่บางอย่าง
สิ่งที่ชัดเจนที่สุดคืออาจเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุลักษณะความผิดทั้งหมด มีจำนวนมากเกินไปและมองไม่เห็นที่พื้นผิว ในความเป็นจริงแผ่นดินไหวในอดีต ส่วนใหญ่ เกิดขึ้นจากรอยเลื่อนที่ไม่รู้จักก่อนที่จะแตกออก
การวิเคราะห์ การวัด GPS ของเราได้เผยให้เห็นถึงปัญหาพื้นฐานมากขึ้น ซึ่งในขณะเดียวกันก็เปิดช่องทางใหม่สำหรับการพยากรณ์แผ่นดินไหว การทำงานร่วมกับนักสถิติ Richard Arnoldและนักธรณีฟิสิกส์และนักสร้างแบบจำลอง James Mooreเราพบว่าการวัด GPS สามารถอธิบายได้ดีกว่าหากมองข้ามข้อผิดพลาดจำนวนมากที่อาจแตกในแผ่นดินไหว กล่าวอีกนัยหนึ่ง ข้อบกพร่องบนพื้นผิวดูเหมือนจะมองไม่เห็นเมื่อดูการเคลื่อนไหวช้าที่บันทึกโดย GPS
มีเพียงข้อผิดพลาดเดียวที่สำคัญ นั่นคือmegathrustที่ไหลอยู่ใต้พื้นที่ส่วนใหญ่ของนิวซีแลนด์ มันแยกแผ่นเปลือกโลกของออสเตรเลียและมหาสมุทรแปซิฟิกออกจากกันและไปถึงพื้นผิวใต้น้ำเท่านั้น ห่างจากชายฝั่งประมาณ 50 ถึง 100 กม. ก่อนเกิดแผ่นดินไหวไคคูรา เมกะทรัสต์ถูกขังไว้ที่ระดับความลึกที่ตื้นกว่า 30 กม. ที่นี่ แผ่นจานออสเตรเลียที่วางอยู่ค่อยๆ เปลี่ยนรูปร่างเหมือนยางยืดชิ้นเดียว
ในมุมมองทั่วไป รอยเลื่อนขนาดใหญ่ทุกรอยเลื่อนมีตัวขับเคลื่อนแผ่นดินไหวหรือเครื่องกระตุ้นหัวใจในตัวของมันเอง ซึ่งเป็นส่วนที่ลื่นไถลอย่างต่อเนื่องของรอยเลื่อนที่อยู่ลึกเข้าไปในเปลือกโลก แต่การวิเคราะห์ของเราชี้ให้เห็นว่าความผิดพลาดเหล่านี้ไม่มีบทบาทในกลไกขับเคลื่อนของแผ่นดินไหว และเครื่องกระตุ้นหัวใจก็เป็นแรงผลักที่สำคัญ
เราคิดว่าแผ่นดินไหวไคคูราในปี 2559 ให้เบาะแสสำคัญว่าเราพูดถูก ข้อสังเกตที่สำคัญคือการแตกร้าวจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง ทำลายขอบเขตระหว่างแผ่นเปลือกโลกทั้งสองในโซนที่วิ่งขนานไปกับแนวล็อคบนเมกะทรัสต์ที่อยู่เบื้องล่างไม่มากก็น้อย นี่คือสิ่งที่เราคาดการณ์ไว้หากความเครียดที่สะสมอย่างช้าๆ นั้นเกิดจากการไถลบน megathrust เท่านั้น และไม่ใช่ส่วนที่ลึกลงไปของรอยเลื่อนของเปลือกโลกแต่ละส่วน
ฉันจำได้ว่าครั้งหนึ่งเคยดูสารคดีเกี่ยวกับการผลิตเครื่องบินโบอิ้ง 777 วิศวกรมีความมั่นใจอย่างมากเกี่ยวกับขีดจำกัดการออกแบบภายใต้สภาวะการบิน แต่สำนักงานการบินพลเรือนต้องการให้ทดสอบจนพัง ในการทดสอบครั้งหนึ่ง ปีกอันกว้างใหญ่ถูกบิดเพื่อให้ปลายของพวกมันพุ่งขึ้นไปบนท้องฟ้าในมุมที่แปลกประหลาด ทันใดนั้นก็มีเสียงโครมครามและปีกหักทักทายด้วยเสียงโห่ร้องเพราะสิ่งนี้เกิดขึ้นเกือบจะตรงกับคำทำนาย แต่รายละเอียดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร เช่น รอยแตกที่เกิดจากความล้าของโลหะทำให้โลหะบิดงอ เป็นสิ่งที่มีเพียงการทดลองเท่านั้นที่สามารถแสดงให้เห็นได้
แนะนำ 666slotclub / hob66
