آیا زمین‌لرزه‌ها قابل پیش‌بینی هستند؟

هشدار زودهنگام وقوع زمین‌لرزه می‌تواند از افزایش مرگ و میر و آسیب جلوگیری کند. احتمالات و پیش‌بینی‌ها معمولا بر وضعیت اقلیمی و پیش‌بینی‌های آب ‌و هوا مبتنی هستند. پیش‌بینی‌ها بیشتر شبیه به بیانیه‌هایی در مورد زمان، مکان و میزان بزرگی هستند که هنوز به صورت دقیق برای زمین‌لرزه‌ها امکان‌پذیر نیست.

کد خبر: ۵۸۲۴۱۳

تاریخ: ۱۷ بهمن ۱۴۰۱ - ۱۶:۱۵

به گزارش ایران اکونومیست، سیستم‌های هشدار زودهنگام زمین‌لرزه، از علم زمین‌لرزه و فناوری سیستم‌های نظارت برای هشدار دادن به دستگاهها استفاده می‌کنند و انتظار می‌رود که امواج لرزه‌ای ناشی از زمین‌لرزه به آنها برسد. ارسال هشدار اولیه بین چند تا ده‌ها ثانیه می‌تواند به مردم و دولت‌ها امکان دهد تا اقداماتی را برای محافظت از جان و اموال خود در برابر لرزش مخرب انجام دهند.

پیش‌بینی‌های زمین‌لرزه، احتمالاتی هستند که در بازه زمانی کوتاهی صورت می‌گیرند. پس از یک زمین‌لرزه بزرگ، پس‌لرزه‌هایی رخ می‌دهند که معمولا به مرور زمان کمتر می‌شوند. بیشتر پس‌لرزه‌ها از یک الگو پیروی می‌کنند. بنابراین، احتمال وقوع پس‌لرزه در یک پنجره زمانی پس از زلزله را می‌توان تعیین کرد. این احتمالات ممکن است بزرگتر از ۱ در ۳۰ باشند.

احتمالات زمین‌لرزه، امکان وقوع آن را در طول یک پنجره زمانی توصیف می‌کنند. بیشتر احتمالات زمین‌لرزه با توجه به میانگین میزان زمین‌لرزه‌های پیشین تعیین می‌شوند. با فرض ثابت بودن نرخ سالانه، می‌توان در مورد احتمال وقوع چنین رویدادی در چند سال آینده اظهارنظر احتمالی کرد. این احتمالات ممکن است از ۱ در ۳۰ تا ۱ در ۳۰۰ متغیر باشند.

برای برخی از گسل‌ها، رویدادهای تاریخی در دسترس نیستند اما میزان لغزش در طول گسل را می‌توان تخمین زد. با فرض یک بزرگی خاص، می‌توان تعداد سال‌هایی را که برای جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز است، محاسبه کرد. از این محاسبه می‌توان برای ارائه احتمالی یک نرخ سالانه استفاده کرد. این احتمالات ممکن است از ۱ در ۳۰۰ تا ۱ در ۳۰۰۰ متغیر باشند.

آیا انسان‌ها می‌توانند وقوع زمین‌لرزه را احساس کنند؟

هیچ توضیح علمی در مورد نشانه‌هایی که برخی افراد ادعا می‌کنند پیش از زمین‌لرزه احساس کرده‌اند، وجود ندارد و اغلب پس از بروز این نشانه‌ها، هیچ زمین‌لرزه‌ای رخ نمی‌دهد.

پیش‌بینی زمین‌لرزه باید سه مولفه زمان، مکان و بزرگی را تعریف کند.

پیش‌بینی زمین‌لرزه باید سه مولفه زمان، مکان و بزرگی را تعریف کند. برخی باور دارند که می‌توانند زلزله را پیش‌بینی کنند اما دلایل نادرست بودن اظهارات آنها در اینجا آمده است.

این پیش‌بینی‌ها مبتنی بر شواهد علمی نیستند و زمین‌لرزه، بخشی از یک فرآیند علمی است.

این پیش‌بینی‌ها هر سه مولفه مورد نیاز برای یک پیش‌بینی را تعریف نمی‌کنند.

پیش‌بینی‌های آنها آن قدر کلی است که امکان دارد همیشه یک زمین‌لرزه رخ دهد. برای مثال، آنها می‌گویند که طی ۳۰ روز آینده، یک زمین‌لرزه در یک منطقه از آمریکا رخ خواهد داد یا امروز یک زمین‌لرزه در سواحل غربی آمریکا رخ خواهد داد.

نه «سازمان زمین‌شناسی آمریکا»(USGS) و نه هیچ دانشمند دیگری هرگز یک زمین‌لرزه بزرگ را پیش‌بینی نکرده‌اند. ما نمی‌دانیم چگونه این کار ممکن خواهد شد و انتظار نداریم که در آینده‌ای قابل پیش‌بینی چگونگی آن را بدانیم. دانشمندان فقط می‌توانند احتمال وقوع یک زمین‌لرزه مهم را در یک منطقه خاص و طی چند سال مشخص محاسبه کنند.

اگر زمین‌لرزه‌ای رخ دهد که کمی با پیش‌بینی دانشمندان مطابقت داشته باشد، آنها ادعای موفقیت می‌کنند؛ حتی اگر یک یا چند مولفه پیش‌بینی‌شده آنها به شدت با آنچه واقعا رخ داده است، متفاوت باشد. بنابراین، نتیجه کار باز هم یک پیش‌بینی شکست خورده است.

پیش‌بینی‌های صورت‌گرفته توسط غیر دانشمندان معمولا وقتی ارائه می‌شوند و در رسانه‌های اجتماعی می‌چرخند که پیش‌گویی در مورد یک زلزله در آینده نزدیک باشد. بیشتر این پیش‌بینی‌ها اغلب با وقوع زمین‌لرزه همراه نیستند. بنابراین، پیش‌بینی واقعی امکان‌پذیر نیست اما اگر یک مبنای علمی وجود داشته باشد، ممکن است پیش‌بینی در شرایط احتمالی انجام شود.

پیش‌بینی زمین‌لرزه در چین، چندین دهه پیش براساس زمین‌لرزه‌های کوچک و فعالیت غیرمعمول حیوانات انجام شد. بسیاری از مردم ترجیح دادند بیرون از خانه‌های خود بخوابند و در نتیجه، هنگام وقوع زمین‌لرزه اصلی و ایجاد ویرانی‌های گسترده در امان ماندند. در هر حال، این نوع از فعالیت‌های لرزه‌ای به ندرت با یک زمین‌لرزه بزرگ همراه هستند و بیشتر زمین‌لرزه‌ها هیچ رویداد اولیه‌ای ندارند. زمین‌لرزه بزرگ بعدی در چین، هیچ پیش‌زمینه‌ای نداشت و هزاران نفر جان باختند.

سازمان زمین‌شناسی آمریکا به جای تلاش کردن برای پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت، تلاش‌های خود را بر کاهش بلندمدت خطرات زمین‌لرزه و کمک کردن به بهبود ایمنی سازه‌ها متمرکز می‌کند.

آیا حیوانات می‌توانند زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند؟

نخستین اشاره به رفتار غیرعادی حیوانات پیش از یک زمین‌لرزه مهم، مربوط به یونان در سال ۳۷۳ پیش از میلاد است. موش‌ها، راسوها، مارها و لب‌پایان چند روز پیش از وقوع زمین‌لرزه مخرب، خانه‌های خود را ترک کردند و به سوی مکان امن رفتند. حکایت‌های فراوانی در مورد حیوانات، ماهی‌ها، پرندگان، خزندگان و حشرات وجود دارند که نشان می‌دهند آنها از هفته‌ها تا چند ثانیه پیش از زمین‌لرزه، رفتارهای عجیبی را از خود نشان می‌دهند. با وجود این، رفتار ثابت و قابل اعتماد پیش از وقوع زمین‌لرزه و مکانیسمی که کارکرد آن را توضیح می‌دهد، هنوز از ما دور است. بیشتر دانشمندانی که این معما را دنبال می‌کنند اما نه همه آنها در چین یا ژاپن هستند.

ما می‌توانیم به راحتی چند ثانیه پیش از اینکه انسان زمین‌لرزه را احساس کند، علت رفتار غیرعادی حیوانات را توضیح دهیم. تعداد بسیار کمی از انسان‌ها متوجه موج کوچک‌تری می‌شوند که سریع‌ترین حرکت را از منبع زمین‌لرزه دارد و پیش از موج بزرگ‌تر می‌رسد، اما بسیاری از حیوانات با حواس دقیق‌تر خود می‌توانند موج کوچک‌تر زمین‌لرزه را چند ثانیه پیش از رسیدن موج بزرگ‌تر احساس کنند. در مورد احساس کردن یک زمین‌لرزه قریب‌الوقوع بین چند روز یا چند هفته قبل، این داستان متفاوت است.

بسیاری از حیوانات با حواس دقیق‌تر خود می‌توانند موج کوچک‌تر زمین‌لرزه را چند ثانیه پیش از رسیدن موج بزرگ‌تر احساس کنند.

یک نظریه که زمانی محبوب بود، ادعا می‌کرد که بین انتشار اخبار گم شدن حیوانات خانگی در «سن خوزه مرکوری نیوز»(San Jose Mercury News) و تاریخ زمین‌لرزه‌ها در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکو همبستگی وجود دارد. یک تحلیل آماری کامل از این نظریه که در «California Geology» منتشر شد، به این نتیجه رسید که چنین همبستگی وجود ندارد.

با وجود این، هنوز تحقیقات زیادی باید در مورد این موضوع انجام شوند. برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که یک الگوی رفتاری پایه ایجاد شود تا بتوان آن را با واکنش‌ محرک‌های محیطی گوناگون مقایسه کرد و سپس محرک‌های بالقوه را در آزمایشگاه مورد بررسی قرار داد. وجود این محرک‌ها نیز هنوز نیاز به تحقیق در مورد پدیده‌های پیش‌رو پیش از زمین‌لرزه دارند زیرا اگر این سیگنال‌ها پیش از زمین‌لرزه در محیط وجود نداشته باشند، چنین ارتباطی نامربوط است.

آیا زمین‌لرزه با تغییرات میدان ژئومغناطیسی مرتبط است؟

زمین توسط یک میدان مغناطیسی بزرگ به نام «مگنتوسفر»(Magnetosphere) احاطه شده است. مگنتوسفر زمین که توسط نیروهای قوی و پویا در مرکز آن ایجاد می‌شود، ما را در برابر فرسایش جو توسط باد خورشیدی، تابش ذرات ناشی از خروج جرم از تاج خورشیدی و پرتوهای کیهانی اعماق فضا محافظت می‌کند. مگنتوسفر زمین که نقش یک دروازه‌بان را بر عهده دارد، این شکل‌های انرژی را که برای حیات مضر هستند، دفع می‌کند و بیشتر آن را به طور ایمن در سطح زمین به دام می‌اندازد.

از آنجا که نیروهای شکل‌دهنده میدان مغناطیسی زمین دائما در حال تغییر هستند، خود میدان نیز در جریان تغییرات پی‌درپی است و قدرت آن به مرور زمان افزایش و کاهش می‌یابد. بدین ترتیب، میدان مغناطیسی اصلی زمین، به طور مداوم و به مرور زمان تغییر می‌کند.

تغییرات الکترومغناطیسی پس از زمین‌لرزه مشاهده شده‌اند اما به رغم دهه‌ها تلاش و پژوهش، شواهد قانع‌کننده‌ای در مورد تغییرات الکترومغناطیسی برای زمین‌لرزه وجود ندارد. ژئوفیزیکدانان واقعا دوست دارند واقعیت چنین پیش‌بینی‌هایی را نشان دهند؛ به ویژه اگر بتوان از آنها برای پیش‌بینی قابل اطمینان زمین‌لرزه استفاده کرد.

پروژه «هارپ»

«برنامه پژوهشی یونوسفر فعال با فرکانس بالا» یا «هارپ»(HAARP)، یک تلاش علمی با هدف مطالعه ویژگی‌ها و رفتار «یونوسفر»(Ionosphere) است. یونوسفر تقریبا در فاصله ۵۰ تا ۴۰۰ مایل بالاتر از سطح زمین و درست در امتداد لبه فضا قرار گرفته است. یونوسفر همراه با جو فوقانی خنثی، مرز بین جو پایینی زمین که ما در آن زندگی می‌کنیم و خلاء فضا را تشکیل می‌دهد.

عملیات تحقیقاتی در ۱۱ اوت ۲۰۱۵ از «نیروی هوایی آمریکا»(USAF) به «دانشگاه آلاسکا در فربنکس»(UAF) منتقل شد و به هارپ امکان داد تا از طریق یک توافق‌نامه تحقیق و توسعه مشترک استفاده از زمین، به کاوش در یونوسفر ادامه دهد.

هارپ، تواناترین فرستنده پرقدرت و فرکانس بالا در جهان برای مطالعه یونوسفر به شمار می‌رود. برنامه هارپ متعهد به توسعه یک مرکز تحقیقاتی یونوسفر در سطح جهانی است که باید موارد زیر را در بر داشته باشد.

دستگاه تحقیقاتی یونوسفر که یک مرکز فرستنده با توان بالا است و در محدوده فرکانس بالا کار می‌کند. دستگاه تحقیقاتی یونوسفر می‌تواند برای مطالعه علمی موقت ناحیه محدودی از یونوسفر استفاده شود.

مجموعه‌ای پیچیده از دستگاه‌های علمی یا تشخیصی که می‌توانند برای مشاهده فرآیندهای فیزیکی رخ‌داده در منطقه مورد نظر استفاده شوند.

مشاهده فرآیندهای حاصل از کاربرد دستگاه تحقیقاتی یونوسفر به صورت کنترل‌شده به دانشمندان امکان می‌دهد تا فرآیندهایی را که به طور مداوم تحت تحریک طبیعی خورشید رخ می‌دهند، بهتر درک کنند.

ارتباط پروژه «هارپ» با وقوع زمین‌لرزه

برخی از نظریه‌پردازان، فاجعه‌هایی مانند زمین‌لرزه هائیتی در سال ۲۰۱۰، زمین‌لرزه و سونامی شیلی در سال ۲۰۱۰ و زمین‌لرزه و سونامی ژاپن در سال ۲۰۱۱ را توطئه‌ای از سوی آمریکا می‌دانند که با استفاده از پروژه هارپ انجام شده‌اند.

تئوری توطئه این نظریه‌پردازان می‌گوید که در میان ناکجاآباد، جنگلی از آنتن‌ها قرار دارد که عامل وقوع زمین‌لرزه و سونامی است و هرج‌ومرج و خرابی غیر قابل تصوری را به همراه دارد.

این تئوری‌های توطئه فقط به برخی از رسانه‌های اینترنتی محدود نمی‌شوند، بلکه حتی برخی از شخصیت‌های سیاسی جهان آشکارا این ادعاها را مطرح کرده‌اند.

نظریه‌پردازان به رغم ارائه چنین بیانیه‌هایی، توضیح نداده‌اند که چگونه برخی از آنتن‌ها در آمریکا می‌توانند باعث ایجاد زمین‌لرزه در هزاران کیلومتر دورتر شوند. آنها باور دارند که جزئیات این کار تحت محافظت شدید دولت آمریکا قرار دارند.

اگرچه مقامات پروژه هارپ به طور ویژه به ادعاهای مبنی بر نقش آن در وقوع زمین‌لرزه و سونامی پاسخ نداده‌اند اما پاسخ‌هایی را در رابطه با تئوری‌های دستکاری آب و هوا مطرح کرده‌اند. دانشمندان هارپ اعلام کرده‌اند که این مرکز نمی‌تواند آب و هوا را کنترل کند زیرا آب و هوای زمین در تروپوسفر و استراتوسفر تولید می‌شود و امواج رادیویی هارپ با این لایه‌های پایین‌تر جو تعاملی ندارند. آنها خاطرنشان کرده‌اند که اگر طوفان‌های یونوسفری ناشی از خورشید نتوانند بر آب و هوای زمین تأثیر بگذارند، هارپ نیز قطعا نمی‌تواند.

حداقل دو راه وجود دارد که انسان با آنها می‌تواند باعث وقوع زمین‌لرزه شود

در هر حال، این بدان معنا نیست که وقوع زمین‌لرزه مصنوعی غیرممکن است. حداقل دو راه وجود دارد که انسان با آنها می‌تواند باعث وقوع زمین‌لرزه شود.

نخستین مورد، روش شکستگی یا شکست هیدرولیکی است که برای استخراج نفت و گاز طبیعی استفاده می‌شود. فاضلاب تولیدشده با این روش به چاه‌های عمیق زیرزمینی پمپاژ می‌شود و این می‌تواند لرزش را در پی داشته باشد.

روش دوم برای ایجاد زمین‌لرزه، از طریق انفجارهای هسته‌ای صورت می‌گیرد. زمین‌لرزه‌های ناشی از انفجارهای هسته‌ای، بسیار کوچک‌تر از انفجار هستند و همه انفجارها باعث ایجاد زمین‌لرزه نمی‌شوند.