Подземный огонь - Naked ScienceNaked Science
10.12.2013, 10:48
5 минут
Naked Science
3

Подземный огонь

Землетрясения могут распространяться так же, как лесные пожары ? по крайней мере, в теории.

1252450588_2f423d0e78_b

Используя математические модели распространения лесных пожаров, ученые научились предсказывать распределение и силу не только землетрясений, но и афтершоков ? повторных толчков, «завершающих» главные сейсмические удары.

 

В самом деле, с точки зрения статистики, землетрясения демонстрируют завидное постоянство и регулярность. Мощные случаются реже слабых: толчки магнитудой 1 происходят примерно в 10 раз чаще, чем толчки магнитудой 2; магнитудой 2 ? вдесятеро чаще, чем магнитудой 3, и так далее. В сейсмологии эта зависимость известна как закон Гутенберга – Рихтера.

 

Однако какой механизм лежит за этими красивыми цифрами? Традиционные статистические модели землетрясений объяснить их неспособны ? они просто «подогнаны» под известные из наблюдений цифры. А кроме того, они не учитывают афтершоков, которые нередко имеют огромные последствия для пострадавших от землетрясения регионов. Но вот аргентинский сейсмолог Эдуардо Джагла (Eduardo Jagla) подошел к проблеме с неожиданной стороны: для моделирования статистики землетрясений он применил подход, который используется для моделирования лесных пожаров.

 

Этот метод немецкие теоретики Дрёссель и Швабль сформулировали еще в 1992 году. Пространство разбивается на множество плоских ячеек, в которых случайным образом «прорастают» деревья. Как только «лес» достигает критической плотности, одно из деревьев загорается от случайной «молнии». Этот «огонь» моментально перекидывается на деревья в соседних ячейках ? его распространение останавливается только там и тогда, где и когда соседних деревьев больше нет. Процесс начинается снова: в ячейках «прорастают» деревья и так далее.

 

Последствия землетрясения в  Новой Зеландии

©Flickr/ Martin Luff

 

Аналогичным образом Эдуардо Джагла решил рассмотреть и землетрясения. Только вместо горизонтального «леса» здесь ? вертикальный срез земной коры, вместо «деревьев» ? стрессы и напряжения в ней, а вместо «пожара» ? смещение участков коры. Впрочем, чтобы не усложнять, мы продолжим пользоваться аналогией с лесным пожаром.

 

Итак, чтобы сделать модель более реалистичной, ему пришлось ввести два вида «деревьев»: сгорающие быстро ? таких большинство ? и редкие медленно горящие. В результате сильный пожар крайне редко охватывает весь «лес», а чаще разбивается на кластеры, полыхающие с небольшой разницей во времени. Такая модель, по словам ученого, позволила ему получить весьма реалистичные цифры частоты и распространения землетрясений и афтершоков.

 

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
32 минуты
Александр Березин

Вроде бы экзопланеты и реликтовое излучение — дело нужное и выбор кандидатов очевиден. Но мы покопались в вопросе поглубже и выяснили, что на самом деле выбор Нобелевского комитета по физике был довольно странным.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
32 минуты
Александр Березин

Вроде бы экзопланеты и реликтовое излучение — дело нужное и выбор кандидатов очевиден. Но мы покопались в вопросе поглубже и выяснили, что на самом деле выбор Нобелевского комитета по физике был довольно странным.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

27 сентября
57 минут
Александр Березин

Глобальное потепление имеет не только негативные последствия: оно заметно снизило смертность среди людей и увеличило биомассу в дикой природе, запустив процесс глобального озеленения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.