پیش بینی زلزله یکی از چالش های بزرگ علم زمین لرزه شناسی است. در این میان، زلزله های کوچک یا پیش لرزه ها نقش مهمی در تحلیل های لرزه ای دارند، اما تشخیص و اعتبارسنجی آن ها همچنان با پیچیدگی های علمی و عملی روبه روست.

به گزارش خبرآنلاین، مهدی زارع، استاد پژوهشکده بین المللی زلزله، در گفت وگویی به بررسی دقیق نقش پیش لرزه ها در پیش بینی زلزله های بزرگ می پردازد و می گوید: با هر زلزله کوچکی، سه احتمال وجود دارد: اینکه پیش لرزه باشد، اینکه زلزله اصلی باشد، یا اینکه پس لرزه باشد. تنها حدود 40 تا 50 درصد از زلزله های بزرگ، توالی پیش لرزه قابل تشخیص دارند. یعنی بیش از نیمی از آن ها هیچ هشدار کوتاه مدتی ارائه نمی دهند.

در ادامه، مشروح این گفت وگو را می خوانید:

پیش لرزه ها چه هستند و چگونه به پیش بینی زلزله کمک می کنند؟

پیش لرزه ها، زلزله های کوچک تری هستند که در یک منطقه رخ می دهند که زلزله بزرگ تر بعدی در آن اتفاق می افتد. این زلزله های کوچک تنها پس از وقوع زلزله اصلی به عنوان پیش لرزه شناسایی می شوند. از طریق آن ها، آزادسازی اولیه تنش در راستای یک گسل نماد رسیدن به نقطه بحرانی شکست است. چندین نمونه مستند از توالی های پیش لرزه قبل از زلزله های بزرگ وجود دارد.

به چند نمونه از پیش لرزه ها در زلزله های ایران اشاره کنید.

در زلزله طبس 16 سپتامبر 1978 با بزرگای 7.4، اولین زیررخداد یک پیش لرزه بود که حدود 5 تا 6 ثانیه قبل از آزادسازی انرژی اصلی رخ داد. همچنین قبل از زلزله گیسک-باب تنگل-زرند کرمان در 19 دسامبر 1977 با بزرگای 5.9، دو زلزله کوچکتر در 17 سپتامبر و 10 نوامبر در فاصله کمتر از صد کیلومتری کانون زلزله گیسک رخ دادند.

در زلزله های زرند و بم هم پیش لرزه ثبت شده؟

بله، در زلزله داهوییه زرند در 4 فوریه 2005 با بزرگای 6.5، پیش از آن دو زلزله در 14 اکتبر 2004 و 8 ژانویه 2005 در همان منطقه رخ داد. همچنین قبل از زلزله بم در 26 دسامبر 2003 با بزرگای 6.5، دو زمین لرزه در 4 و 21 اوت همان سال در غرب بم ثبت شده اند.

مدل های علمی چه توضیحی برای نقش پیش لرزه ها دارند؟

در مدل آبشاری یا پیش لغزش ، در گسل قفل شده، بخش کوچکی از گسل می لغزد و باعث زلزله کوچکی می شود. این لغزش اولیه می تواند تنش را به بخش قوی تر و قفل شده تر منتقل کند و آن را از نقطه شکست عبور دهد و باعث زلزله اصلی بزرگ تر شود.

آیا هر زلزله کوچکی می تواند پیش لرزه باشد؟

با هر زلزله کوچکی، سه احتمال وجود دارد: اینکه پیش لرزه باشد، اینکه زلزله اصلی باشد، یا اینکه پس لرزه باشد. تنها حدود 40 تا 50 درصد از زلزله های بزرگ، توالی پیش لرزه قابل تشخیص دارند. یعنی بیش از نیمی از آن ها هیچ هشدار کوتاه مدتی ارائه نمی دهند.

در مناطق لرزه خیز مانند کالیفرنیا چه وضعیتی وجود دارد؟

کالیفرنیا حدود 100 زلزله با بزرگای کمتر از 2.5 در هفته دارد که بیشتر آن ها احساس نمی شوند. خوشه های کوچک زلزله که قبل از یک زلزله بزرگ تر رخ می دهند، به عنوان پیش لرزه شناخته می شوند. اما مشکل اینجاست که تا زمانی که زلزله بزرگ تر رخ نداده، نمی توان به طور قطعی گفت که آن زلزله کوچک پیش لرزه بوده است.

احتمال وقوع زلزله بزرگ پس از یک زلزله کوچک چقدر است؟

احتمال اینکه یک زلزله با یک زلزله بزرگ تر در نزدیکی و ظرف یک هفته دنبال شود، حدود 5 تا 10 درصد است.

الگوهای مختلف لرزه ای چگونه دسته بندی می شوند؟

توالی پیش لرزه لرزه اصلی پس لرزه الگویی است که با یک زلزله بزرگ تر دنبال می شود و سپس با مجموعه ای از پس لرزه های کوچک تر ادامه می یابد. الگوی دیگر، توالی اصلی لرزه پس لرزه است که رایج ترین نوع است. در الگوی سوم، فوج زلزله، هیچ زلزله واحدی به وضوح زلزله اصلی نیست و زلزله ها از نظر اندازه قابل مقایسه اند.

آیا تشخیص پیش لرزه ها از لرزه خیزی عادی ممکن است؟

تشخیص خوشه پیش لرزه از لرزه خیزی پس زمینه عادی همچنان یک چالش بزرگ است. پیشرفت ها در تجزیه و تحلیل داده ها، از جمله یادگیری ماشین، برای بهبود پیش بینی های احتمالی کوتاه مدت لازم است.

در زلزله های بزرگ جهان چطور؟ در آن ها هم پیش لرزه ثبت شده است؟

بله، در زلزله توهوکو سندای ژاپن با بزرگای 9.0 در سال 2011، یک توالی پیش لرزه قابل توجه رخ داد. مهم ترینشان زلزله ای با بزرگای 7.3 بود که تنها دو روز قبل در نزدیکی کانون زلزله اصلی رخ داد. همچنین در زلزله 7.3 هایچنگ چین در 4 فوریه 1975، مجموعه ای از زلزله های کوچک تر و یک زلزله قابل توجه 4.7 در روز قبل، عوامل کلیدی هشدار نهایی و دستور تخلیه بودند.