Warum einige Erdbeben mehr destruktiv sind

Wenn dein Herz schnell während eines Erdbebens schlägt, konkurrieren nicht es dennoch mit Hochfrequenz-Wellen erzeugt durch das Beben. Diese Wellen schütteln den Boden schneller als dein Ticker Fauchen und dazu führen, dass die meisten Schäden an kleineren Strukturen wie Häuser.

Forscher haben jetzt eine neue Erklärung für die Quelle dieser schlecht verstandene hochfrequente seismische Wellen. Je länger ein Fehler heilt zwischen Erdbeben, desto schneller die Wellen einmal die Schuld endlich wieder nach einer neuen Studie detailliert in der 31 Oktober-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature bricht.

"Wir können eine Störung nur als Riss oder Schnitt in den Boden vorstellen. Wenn sie heilen, sind es möglicherweise nicht so viel anders als wie ein Schnitt in die Haut heilt. Physikalische und chemische Veränderungen, die direkt auf der Oberfläche entstehen ", sagte Gregory McLaskey, Erstautor der Studie und ein Postdoc an der United States Geological Survey in Menlo Park, Kalifornien.

Das Modell zeigt, dass Störungen stärker erhalten, wenn sie heilen und der Heilungsprozess das nächste Erdbeben ändert, sagte McLaskey.

Obwohl das nächste Beben nicht im Hinblick auf die Größenordnung größer sein kann, könnte es viel intensiver, mit schnelleren schütteln, sagte er.

"Es wirkt sich nicht nur die Stärke, es beeinflusst die Art und Weise, die der Boden erschüttern wird, wenn es Brüche." Je mehr die Schuld hat geheilt, eine schnellere Schwingungen und Erschütterungen erzeugt werden wenn das Erdbeben kommt,"McLaskey sagte OurAmazingPlanet.

Verstehen, wie sich der Boden bewegt

Erdbeben-Ingenieure möchte besser zu verstehen und vorherzusagen, diese Wellen, sagte Steven Glaser, Koautor der Studie und Professor für Ingenieurwissenschaften an der University of California, Berkeley. Die hohe Frequenz macht sie schwer zu messen, wie sie geschehen, und, mit Computern zu modellieren.

Während eines Erdbebens, hochfrequente seismische Wellen schwere Schäden verursachen, da die Resonanzfrequenz der meisten vom Menschen geschaffenen Strukturen – Häuser, Brücken, Straßen – in ihrem Frequenzbereich fällt. Resonanzfrequenz ist die Tendenz natürlich bei bestimmten Frequenzen zu schwingen. [Video: verheerende Erdbeben visualisiert]

Glaser sagte das Schuld-Heilung-Modell könnte für verblüffende hochfrequente seismische Wellen während der März 2011 aufgenommen Konto Tohoku Erdbeben. Die Hochfrequenz-Wellen in der Tohoku-Erdbeben wurden vom maximalen Problembereich des Schlupfes, generiert, sagte er. Stattdessen kamen die Wellen von tiefer auf der Verwerfung. Wenn diese Abschnitte mehr "geheilt" wurden, dann sie möglicherweise mehr hochfrequente Wellen abgestrahlt haben die Forscher vermuten.

"Die höheren Frequenzen in Tohoku waren nicht ganz erwartet. Wir haben darauf hingewiesen haben, die Richtung, dass sie eine Funktion der Zeit heilen, und wir haben Bedeutung für ihre Beobachtungen setzen,"sagte Glaser OurAmazingPlanet.

Modellierung eines Erdbebens

Erstellen Sie die Hochfrequenz-Wellen, baute McLaskey und seine Kollegen zuerst Fehlermodell aus 8 Zoll (200 Millimeter) Plexiglas Blöcken. Die weichen Blöcke eine gute Analog für Felsen, sagte Glaser. Das Team aufgeraut um eine echte Störung besser zu imitieren, die Oberfläche von den Blöcken, wo sie sich trafen.

Zu den Blöcken, schob sie zusammen, um die auf ein Erdbeben Schuld wirkenden Reibungskräfte zu imitieren wurde Druck ausgeübt. Wie die Seiten geheilt, die Forscher einzelne Kontaktpunkte Slip sah und übertragen die Energie zu anderen Kontaktstellen. Das Pressen und mehr Kontakte rutschte, wechselte der Stress zu anderen Kontaktstellen in einer Kettenreaktion bis sogar die stärksten Kontakte gescheitert, die gespeicherte Energie als ein Erdbeben.

Die Forscher testeten ihre Lab Beobachtungen gegen Aufzeichnungen von wiederholten Erdbeben entlang der San-Andreas-Verwerfung. Die Daten wurden von Parkfield, Kalifornien, einer der am intensivsten dokumentierten Erdbeben-produzierenden Regionen in der Welt.

Thomas und McLaskey erkundet die Datensätze von sehr kleinen, ansonsten identisch wiederholen Erdbeben bei Parkfield zu zeigen, dass die Beben schütteln Muster hergestellt, die je nach der Zeitspanne seit der letzten Veranstaltung, genau wie vorhergesagt durch den Laborexperimenten geändert. Messungen die Bodenbewegung von jedem der kleinen Erdbeben erzeugt bestätigt, dass Schütteln bei Parkfield schneller war, als die Zeit von der letzten Bruch erhöht.

Einen Schritt näher

"Es ist elegante Arbeit", sagte Seismologen John Vidale, Professor an der University of Washington, die nicht mit dem Studium in Verbindung gebracht wurde. "Der Punkt, dass mehr Fehler geheilt mehr destruktiv sein kann ist bestürzende. Es möglicherweise nicht genug, um zu lokalisieren Störungen um Gefahr, sondern vielmehr zu wissen, ihre Geschichte, was oft unerkennbar, ist zu beurteilen, die Schlüssel zur Bewertung voll und ganz ihre Bedrohung ist,"sagte Vidale in einer Erklärung.

Die Forscher planen, ihre Experimente in größerem Maßstab Rock Modelle zu bewegen, und weiter zu untersuchen, die auslösenden Mechanismen von Erdbeben.

"Es ist ein großer Sprung zwischen Labor und ein Verschulden, aber dies bringt uns einen Schritt näher, dass wir beginnen zu lernen, einige der zugrundeliegenden Physik und Link, die es auf die Art und Weise Erdbeben entstehen," sagte McLaskey.

Erreichen Becky Oskin am [email protected]. Ihr auf Twitter folgen @beckyoskin. OurAmazingPlanet auf Twitter folgen @OAPlanet. Wir sind auch auf Facebook und Google +.