Kalifornijos žiemos lietūs ir sniegas slegia Siera Nevados ir pakrantės kalnagūbrius, kurie vėliau vasarą atsinaujina, pakeisdami įtampą dėl valstijos žemės drebėjimų ir sukeldami sezoninius nedidelius drebėjimus, rodo naujas Kalifornijos universiteto tyrimas., Berklio seismologai.
Žiemos sniego ir upelių vandens svoris Siera Nevados kalnus nustumia maždaug centimetru arba trimis aštuntosiomis colio, o žemės ir upelių vanduo pakrantės kalnagūbrius nuspaudžia maždaug perpus mažiau. Dėl šios apkrovos ir vasaros atšokimo – žemės pakilimas, kai sniegas ištirps ir didžioji dalis vandens nutekėjo žemyn – verčia žemės plutą lankstyti, stumdama ir traukdama valstijos ydas, įskaitant didžiausią San Andreasą.
Tyrėjai gali išmatuoti šiuos vertikalius judesius naudodamiesi regionine pasaulinės padėties nustatymo sistema ir taip apskaičiuoti įtempius žemėje dėl vandens apkrovų. Jie nustatė, kad vidutiniškai valstijos gedimai patyrė daugiau nedidelių žemės drebėjimų, kai šie sezoniniai streso pokyčiai buvo didžiausi.
Pavyzdžiui, centrinėje San Andreaso lūžio dalyje vasaros pabaigoje ir ankstyvą rudenį padaugėja nedidelių žemės drebėjimų – didesnių nei 2 balų – kalnuose mažėjant vandens apkrovai. Dauguma žmonių nejaučia žemesnių nei 2,5 balo žemės drebėjimų.
Tyrėjai nustatė, kad lūžiai, esantys rytiniame Siera Nevados pakraštyje, vėlyvą pavasarį ir vasaros pradžioje didėja dėl šio sezoninio iškrovimo.
„Ne visi žemės drebėjimai įvyksta rugsėjį. Nėra žemės drebėjimų sezono“, – sakė Rolandas Bürgmannas, Berklio universiteto Žemės ir planetų mokslo profesorius ir vyresnysis šią savaitę žurnale „Science“pasirodančio straipsnio autorius. "Viskas priklauso nuo pakrovimo detalių, gedimo vietos ir gedimo geometrijos."
Nors šio kasmetinio Centrinį slėnį supančių kalnų judėjimo aukštyn ir žemyn poveikis yra nedidelis – žemės drebėjimų tikimybė padidėja daugiausiai keliais procentiniais punktais – tyrime seismologams pateikiama informacija apie gedimų plyšimą ir pobūdį. įtempiai yra svarbūs sukeliant drebėjimus.
„Šis tyrimas patvirtina mintį, kad valstybės gedimai yra labai pabrėžiami, todėl šie nedideli trikdžiai gali paveikti žemės drebėjimo ciklą ir kartais paskatinti nesėkmę“, – sakė pirmasis autorius Christopheris Johnsonas, UC Berkeley absolventas. „Šių skirtingų gedimų laikrodis perkeliamas į priekį."
Žemės drebėjimo stresas
Ankstesni tyrimai parodė, kad kasdienis stresas, kurį sukelia vandenyno potvynių ir potvynių atoslūgiai, Kalifornijoje nesukelia nedidelių ar didelių drebėjimų. Tačiau retai itin dideli žemės drebėjimai – mega drebėjimai – gali sukelti didelius drebėjimus už tūkstančių mylių. 2012 m. Indijos vandenyne įvykęs 8,6 balo žemės drebėjimas visame pasaulyje sukėlė 16 didelių drebėjimų, didesnių nei 5,5 balo.
Sezoninės vandens apkrovos Kalifornijoje sukeliamas stresas yra panašus į įtampą, kurią sukelia tolimų mega drebėjimų seisminės bangos, sakė Johnsonas.
„Mes nematome, kad dėl šių mažos amplitudės įtempių, atsirandančių dėl sezoninio vandens kaupimo, padidėtų didelio masto žemės drebėjimai“, – sakė Johnsonas. "Tačiau šie rezultatai rodo, kad mes matome ryšį su mažais žemės drebėjimais dėl mažos amplitudės įtempių."
Johnsonas ir Bürgmannas, Berklio seismologijos laboratorijos nariai, ištyrė 3 600 žemės drebėjimų per devynerių metų laikotarpį, 2006–2015 m., ir susiejo jų atsiradimą su apskaičiuotu didžiausiu įtempimu gedime, kuriame jie įvyko. Įtempis buvo apskaičiuotas pagal kalnų deformaciją, išmatuotą GPS sistema, naudojant uolienų mechanikos modelius, kurie prognozuoja įtempių pokyčius dėl gedimų.
„Mes nustatėme, kad centrinėje San Andreas dalyje daugiausia seismiškumo matome vėlyvaisiais vasaros mėnesiais, o tai koreliuoja su didesniais streso pokyčiais“, – sakė Johnsonas. "Tai ne lietaus sezono metu, o daugiau dėl iškrovimo sukelia didesnius įtempius dėl tos vienintelės gedimo."
Įdomu, kad tik šlyties įtempis, kurį sukelia slydimas pirmyn ir atgal, sukėlė perteklinius drebėjimus, o ne suspaudimo pokyčius, kurie suspaudžia arba atjungia gedimą.
Tyrėjai taip pat ištyrė visus istorinius didelius drebėjimus, didesnius nei 5,5 balo nuo 1781 m., ir matė šiek tiek daugiau žemės drebėjimų, kai vandens iškrovimo įtempis yra didelis, nei tada, kai įtempis mažas.
"Mes žiūrime į istorinius didesnių įvykių įrašus ir matome šį sezoniškumą, bet nesame toje vietoje, kad galėtume pateikti papildomų įrodymų, kad būtų galima įvertinti pavojų, kurie leistų manyti, kad šiais laikotarpiais įvyks daugiau didelių žemės drebėjimų“, – perspėjo Johnsonas.
Tyrimai skirti geriau suprasti, „kas sukelia žemės drebėjimus“, – sakė Bürgmannas. „Žiūrėti į atsakymus į šiuos periodinius įtempius panašu į gedimų mechanikos eksperimentą visos Kalifornijos mastu.“
