ИТ пробив в сеизмологията: Нов алгоритъм прогнозира земетресенията месеци преди да се случат

Неправилно разбраните сеизмични сигнали могат да доведат до паника, икономически щети и загуба на доверие в прогнозите, ако бъдат подадени фалшиви сигнали за тревога, и до катастрофални последици, ако се пренебрегне реалната заплаха. Анализирайки слабите тектонични сигнали, които предшестват вулканичните изригвания и силните земетресения, геофизици от САЩ и Германия са разработили нов статистически метод за прогнозиране на земетресенията един или повече месеци преди събитието.

„Нашата статия показва, че усъвършенстваните статистически методи, особено машинното обучение, имат потенциала да идентифицират предшествениците на земетресения с голям магнитуд чрез анализ на масиви от данни от каталозите на земетресенията“, казва Тарсило Жирона от Университета на Феърбанкс, Аляска.

Той и неговите колеги са написали компютърен алгоритъм за търсене на аномална сеизмична активност в данните, събрани от различните измервателни уреди през 2018 г. и 2019 г., когато в Анкоридж, Аляска, и Риджкрест, Калифорния, са станали земетресения с магнитуд 7,1. Учените установяват, че около три месеца преди това е имало аномална сеизмична активност с нисък магнитуд, която е обхванала от 15 до 25% от южната централна част на Аляска и южната част на Калифорния. Магнитудът на сеизмичните вълни през този период е бил до 1,5, пише Science Daily.

Обученият ИИ алгоритъм, анализиращ данните от земетресението в Анкоридж, прогнозира силна сеизмична активност три месеца преди действителното земетресение с вероятност до 85%. В случая със земетресението в Риджкрест вероятността е била същата, но периодът на прогнозиране е бил по-кратък – 40 дни.

Както предполагат геофизиците, алгоритъмът прави изводи въз основа на промените в налягането на порните флуиди – течностите в кухите пространства на скалите. Високото налягане може да доведе до разместване на пластовете.

„Повишеното налягане в порните флуиди, което води до големи земетресения, променя механичните свойства на разломите, което от своя страна води до неравномерни колебания в регионалното поле на напреженията“, обяснява Кириаки Дримони от университета „Лудвиг Максимилиан“ в Мюнхен. – Предполагаме, че тези неравномерни колебания са причина за аномалната, предшестваща ниски магнитуди сеизмична активност“.