Большинство жителей Калифорнии знакомы с землетрясениями. Однако исследователи утверждают, что штат сталкивается с недооценённой угрозой: «суперсдвиговыми» землетрясениями, которые движутся настолько быстро, что опережают собственные сейсмические волны.
В статье, опубликованной в журнале Seismological Research Letters, учёные из колледжа литературы, искусств и наук Университета Южной Калифорнии (USC Dornsife) предупреждают, что такие землетрясения вызывают более сильные колебания земной поверхности на больших площадях, чем обычные землетрясения, и Калифорния должна обновить свои планы по снижению рисков и строительные нормы с учётом повышенного риска повреждений.
«Хотя вероятность возникновения „суперсдвиговых“ землетрясений в Калифорнии не выше, чем в других подобных регионах с крупными системами разломов, такими как Сан-Андреас, эта угроза слишком долго оставалась незамеченной, — говорит профессор наук о Земле и директор Государственного калифорнийского центра землетрясений (SCEC) при USC Dornsife Йехуда Бен-Цион. — Частота таких „суперсдвиговых“ разрывов сильно недооценивалась».
Учёные сравнивают «суперсдвиговые» землетрясения с звуковыми ударами. Как самолёт, преодолевающий звуковой барьер, создаёт взрывной удар в воздухе, так и «суперсдвиговый» разрыв генерирует ударные фронты в земле, когда опережает сейсмические сдвиговые волны, — объясняет Ахмед Эльбанна, профессор наук о Земле и назначенный директор SCEC. «Он преодолевает барьер скорости сдвиговых волн в горных породах и создаёт разрушительные волны, которые сильнее, чем при обычном землетрясении», — сказал он.
Эта дополнительная сила может серьёзно ударить по населённым пунктам. «Суперсдвиговые» землетрясения распространяют сильные колебания на большие расстояния и наносят то, что Эльбанна называет «двойным ударом» — первоначальный толчок от ударного фронта, за которым следуют следующие волны.
Во всём мире около трети крупных землетрясений со сдвигом являются «суперсдвиговыми». Это важно для Калифорнии, где многие разломы вблизи крупных мегаполисов являются сдвиговыми и могут вызывать землетрясения магнитудой 7 и выше.
«Мы не можем точно сказать, когда и где произойдёт следующее землетрясение и какое из них будет «суперсдвиговым», — говорит Бен-Цион, — но мы можем с уверенностью сказать, что в течение следующих нескольких десятилетий в Калифорнии произойдёт несколько землетрясений магнитудой 7».
«Они неизбежны, независимо от того, готовы мы к ним или нет», — добавил он.
Авторы предупреждают, что текущие стандарты проектирования не полностью учитывают дополнительную силу «суперсдвигового» землетрясения. Здания и инфраструктура обычно проектируются с учётом самых сильных колебаний, перпендикулярных разломам, но «суперсдвиговые» землетрясения направляют свою энергию вдоль самого разлома.
«Критически важные сооружения должны быть построены по этому более высокому стандарту, а пока этого не происходит», — сказал Бен-Цион.
Для подготовки команда призывает к более плотному мониторингу вблизи крупных разломов, передовому компьютерному моделированию сценариев «суперсдвиговых» землетрясений и ужесточению строительных норм.
«Это совместная работа, в которую должен внести свой вклад каждый», — сказал Эльбанна. «И я думаю, что здесь, в USC и SCEC, с их репутацией в сообществе, сейчас самое подходящее время и место, чтобы начать эту работу».
Эльбанна и Бен-Цион стали соавторами статьи вместе с исследователями из Калифорнийского технологического института и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне.
Предоставлено Университетом Южной Калифорнии.