دانشمندان درسراسر دنیا با بررسی نظریه‌های متفاوتی، از بررسی میدان مغناطیسی گرفته تا لایه‌های سنگ‌های مذاب و… به دنبال یافتن راهکاری برای پیش‌بینی زودهنگام زلزله ها هستند.

غزال زیاری– زلزله، برخلاف دیگر بلایای طبیعی از جمله سیل و طوفان‌ها، تا به امروز هرگز قابل پیش‌بینی نبوده و یکی از ویرانگرترین و دلخراش‌ترین سوانح طبیعی به شمار ‌می‌رود.

اما خبر خوب اینکه این روزها صحبت‌های زیادی در مورد ارائه الگوهایی برای پیش‌بینی زلزله مطرح است و وب‌سایت‌های متعددی درباره روش‌های مختلفی که محققان با اتکا به آنها در تلاشند تا بتوانند وقوع زلزله را پیش‌بینی کنند می‌نویسند.

تا پیش از این، برخی محققان از برخی سیگنال‌های دنیای واقعی مثل تغییر سطح آب‌ها یا فاصله‌های زمانی بین زلزله‌ها برای پیش‌بینی زلزله بهره برده بودند؛ولی این متدها تا به امروز چندان قابل اتکا نبوده است.

در این مقاله با چند راهکاری که توسط محققان مختلفی در سراسر دنیا در راستای پیش‌بینی زلزله‌ها در حال بررسی هستند، آشنا خواهیم شد؛ با امید به اینکه بتوان در آینده نزدیک شاهد تشخیص زودهنگام زلزله‌ها و به حداقل رسیدن تعداد کشته‌ها در نتیجه این بلای طبیعی باشیم:

مدل یادگیری ماشینی

طبق گزارش وب سایت newscientist محققان دانشگاه کالیفرنیا، در حال تکمیل مدل یادگیری ماشین هستند که قادر است داده‌های زلزله در دهه‌های اخیر را آنالیز کرده و از آن برای پیش‌بینی زلزله‌های آتی بهره ببرد. این الگوریتم قادر است تا وقوع یک زلزله ۶.۷۵ ریشتری یا بیشتر در یک بازه زمانی سه ساله در منطقه‌ای در کالیفرنیا (حدود ۱۰۰۰ کیلومتر مربع) را با بهره‌گیری از اطلاعات زلزله‌های این منطقه از سال ۱۹۷۰ به بعد، تشخیص دهد.

این مدل مشخص کرد که داده‌های زلزله‌ها، برخلاف آنچه قبلا پیش‌بینی می‌شد، تصادفی نیستند. محققان با بهره‌گیری از تعداد زلزله‌ها در بازه‌های زمانی مشخص و استفاده از این مدل، الگوی مشخصی برای این داده‌ها تعیین کردند. آنها در عین حال از تکنیک‌های آماری مورد استفاده در اقتصاد بهره بردند تا به رویدادهای اخیر اولویت بیشتری نسبت به رویدادهای قدیمی بدهند.

نتیجه تحقیقات این مدل، احتمال پیش‌بینی شده‌ای از وقوع زلزله در یک دوره زمانی کوتاه در آینده را ارائه می‌کند.

تشخیص زلزله با شناسایی لایه پنهان سنگ‌های مذاب

محققان دانشگاه تگزاس، لایه جدیدی را در کره زمین کشف کرده‌اند که ممکن است اطلاعات تازه‌ای درباره صفحات تکتونیک (زمین ساخت) به آنها ارائه دهد.

صفحات تکتونیک، یعنی صفحه‌های بزرگی که پوسته زمین را تشکیل می‌دهند، دلیل وقوع زلزله‌ها در سراسر دنیا هستند. لایه جدید کشف شده، از سنگ‌های مذاب تشکیل شده و تقریبا ۱۶۰ کیلومتر زیر سطح زمین است.

این لایه سنگ مذاب، بخشی از استنوسفر، بالاترین لایه در گوشته بالایی زمین است و اقیانوسی نرم و کارامل مانند ایجاد می‌کنند که صفحات زمین بر روی آن شناورند. دانشمندان تا به حال وجود سنگ‌های مذاب را در حد فرضیه‌ای برای نرم بودن این لایه می‌دانستند. اما حالا آنها با بهره‌گیری از اطلاعات ایستگاه‌های لرزه‌نگاری، توانستند به نقشه کاملی از آتنوسفر دست بیابند و در این نقشه مشخص شد که سنگ‌های مذاب، در نیمی از کره زمین، در مناطقی که آتنوسفر درجه حرارت بالایی دارد، یافت می‌شوند.

طبق گزارش kxan ، دانشمندان این نقشه را با خوانش‌های لرزه‌ای که حرکت تکتونیکی را نشان می‌داد مقایسه کردند و دریافتند که این لایه، برروی حرکات تکتونیکی تاثیری ندارد.

بررسی تغییرات جزئی در میدان مغناطیسی

مغناطیس‌سنج‌ها، سیگنال‌های ضعیفی را شناسایی کردند که ممکن است به دانشمندان در تشخیص زودهنگام زلزله ها کمک کند.

طبق گزارش scitechdaily ، دانشمندانی که به بررسی زلزله‌های عظیم کالیفرنیا پرداخته‌اند، دریافتند که دو تا سه روز قبل از وقوع یک زلزله، تغییرات محسوسی در میدان‌های مغناطیسی محلی رخ می‌دهد و بررسی اخیر حاکی از آن است که سیگنال تغییر میدان مغناطیسی افت می‌کند و حالا زلزله‌شناسان امیدوارند تا بتوانند با بهره‌گیری از این تکنیک، زمین‌لرزه‌ها را پیش‌بینی کنند.

البته برخی عوامل مثل ترافیک ساعات شلوغ ممکن است برروی عملکرد مغناطیس‌سنج‌ها تاثیر بگذارند و این ربطی به زلزله ندارد. طبق گفته یکی از محققان این پروژه، تفکیک این‌گونه نویزها از سیگنال‌های زلزله، سخت‌ترین مانع پیش روی آنهاست. البته محققان بعد از آموزش الگوریتم‌های خود برروی نیمی از مجموعه داده‌ها، سیگنال‌هایی را شناسایی کرده‌اند که نشان‌دهنده تغییرات میدان مغناطیسی بین ۲۴ تا ۷۲ ساعت قبل از زلزله است.

در عین حال قرار است تا در آینده، مدل‌ها برای حفظ نویزهای محیطی، مغناطیس‌سنج‌ها تقویت شوند.

بهره گیری از کابل‌های فیبرنوری زیردریا

نتایج تحقیقی که در مجله Nature’s Scientific Reports منتشر شده ، حکایت از آن دارد که دانشمندان در تلاشند تا با بهره‌گیری از کابل‌های فیبرنوری که در سراسر دنیا برای ارتباطات اینترنتی در بستر دریا کشیده شده، برای تشخیص زلزله‌های کف دریا استفاده کنند و به نظر می‌رسد که فیبرهای ارتباط نوری می‌توانند سیستم‌هایی هشداردهنده زلزله را ارائه کنند.

بدین‌ترتیب دانشمندان قصد دارند تا با بهره‌گیری از فیبرهای نوری به جای حسگرهای سنتی که به شدت هزینه‌بر هستند، برای هشدار اولیه برای زلزله‌هایی که در کف دریا رخ می‌دهند وارد عمل شوند.

آنها این متد را با کابل‌های نوری نصب شده در کف دریاهایی در یونان، فرانسه و شیلی آزمایش کردند و توانستند شدت زمین‌لرزه‌ها و آسیب‌های آنها را قبل از آنکه در خشکی احساس شود، دریابند. با استفاده از این روش، آنها نیم دقیقه زودتر از روش‌های استاندارد در جریان این زمین لرزه‌ها قرار می‌گیرند.

مطالعه تغییرات یونوسفر

یک تیم تحقیقاتی با مطالعه تغییرات یونوسفر زمین، موفق شده تا شیوه‌ای را برای پیش‌بینی زلزله‌ها ۴۸ ساعت قبل از وقوع‌شان، آن هم با دقت ۸۰% شناسایی کنند.

آنها با مطالعه تغییرات یونوسفر جو، موفق شدند تا مقدمه‌های بزرگترین زلزله‌هایی که در بیست سال اخیر رخ داده بودند را ارزیابی کنند.

پیش‌بینی زلزله با بهره‌گیری از این روش، حدود ۸۰% دقیق بود و محققان در عین حال توانستند تا با دقتی بالا (۸۵.۷%)، پیش بینی کنند که در فلان مکان مشخص، زلزله‌ای رخ نخواهد داد.

منابع: newscientist ، kxan ، scitechdaily

۵۸۵۸