Чому так складно передбачити землетрус – The Washington Post

Про це мовиться у матеріалі The Washington Post.

Багато геологів кажуть, що майже неможливо точно передбачити землетрус через величезну складність аналізу всієї кори планети. Інші зауважують, що безліч нових технологій, включаючи штучний інтелект, який може допомогти робити прогнози швидше і точніше, і смартфони, які можуть миттєво надсилати оповіщення та попередження, можуть допомогти врятувати життя.

Але навіть найперспективніші зусилля пропонують лише секунди або, в окремих випадках, хвилини попереднього сповіщення, що ускладнює своєчасну евакуацію. Експерти з науки про Землю наголошують, що майбутнє, в якому технології точніше передбачають місце, час і силу землетрусу, здається далеким, водночас неточні оцінки можуть завдати більше шкоди, ніж користі.

“Землетрус відбувається дуже, дуже швидко, — пояснила директорка Наукового центру землетрусів Геологічної служби США (USGS) Крістін Гуле. Справедливо [сказати], що на цей час ми взагалі не в змозі передбачити землетруси”.

Рухи плит, що лежать в основі землетрусів, відбуваються повільно, а розриви часто трапляються раптово, створюючи землетруси, які сіють хаос без найменшого попередження.

Рухи плит, які є основою землетрусів, відбуваються повільно, а розриви часто відбуваються раптово, породжуючи землетруси, які сіють хаос незадовго.

Потужні землетруси, такі як 2010 року на Гаїті, стали несподіванкою. Щоб запобігти неправильним припущенням, науковці почали зосереджуватися на ймовірності землетрусу, а не намагатися прогнозувати окремі події.

Вчені використовують геологічні вимірювання, дані сейсмологічних машин та історичні записи, щоб виділити зони, де існує ризик землетрусу, а потім використовують статистичні моделі для оцінки ймовірності такого землетрусу в майбутньому.

Але на відміну від прогнозування погоди, яке було вдосконалено завдяки обчислювальній потужності, математичним моделям і поширенню безпілотників і супутників, якість прогнозування землетрусів суттєво відстає.

Протягом півстоліття вчені намагалися передбачити землетруси за допомогою кількох методів, але не досягли успіху.

У 1970-х і 1980-х роках дослідники вирішили відшукати сигнали, які могли б передувати землетрусам, дивлячись на низку ознак, таких як поведінка тварин, викиди радону та електромагнітні сигнали. Часом результати демонстрували закономірності, але жоден із них не був достатньо надійним, щоб відповідати науковим вимогам, наголосив професор фізики та геології Каліфорнійського університету в Девісі Джон Рандл.

У 1980-х роках учені-сейсмологи заявили, що ділянка розлому Сан-Андреас недалеко від Паркфілда, штат Каліфорнія, мала викликати землетрус, і проаналізували безліч історичних даних, щоб передбачити його. Вони вирішили, що землетрус станеться до 1993 року, але цього не сталося до 2004 року, коли він без попередження прокотився центральною Каліфорнією.

За словами Рандла, це був “своєрідний похоронний дзвін” для передбачення землетрусів, що спонукало багатьох учених більше зосередитися на статистичних моделях та оцінках ймовірності, а не на прогнозі погоди.

Проте, все ж під час розвитку технологій з’явилися системи раннього попередження землетрусів. Ці мережі використовують сейсмологічні машини для виявлення та аналізу поштовхів — і підключаються до системи, яка надсилає повідомлення за кілька секунд до землетрусу.

Система ShakeAlert, розроблена Геологічною службою США (USGS), може надсилати повідомлення на телефон, даючи приблизно від 20 секунд до хвилини попереднього повідомлення перед землетрусом.

Технологія збирає дані з датчиків польових станцій USGS, які вимірюють інтенсивність коливань землі. Коли станція виявляє землетрус, комп’ютери можуть обчислити дані станції та передбачити протягом п’яти секунд спрямування поштовхів.

Після чого оператори стільникового зв’язку видають попередження користувачам у потенційній зоні. Система працює, тому що сигнали інтернету та стільникового зв’язку поширюються зі швидкістю світла, що набагато швидше, ніж повільний темп, з яким хвилі землетрусу проходять крізь скелі.

Але, за словами кількох експертів, насправді дуже складно забезпечити попередження більш ніж на кілька секунд. Точне передбачення землетрусів вимагатиме великого картографування та аналізу земної кори, включаючи маркування кожної точки напруги, щоб ретельно відстежувати, які з них можуть бути близькими до розриву.

Існує також елемент випадковості, коли відбувається землетрус, який іноді може статися без будь-яких попереджувальних ознак, додали експерти. Навіть якщо технологія подає надії, багато вчених побоюються, що продукт випускається раніше терміну без ретельного тестування і зазнає невдачі, що знижує довіру до технології.

“Помилкові тривоги інколи гірші за правильні прогнози”, — сказав Рандл. “Тому що [тоді] люди втрачають віру в систему”.

Дослідники також звертаються до штучного інтелекту, використовуючи програмне забезпечення для машинного навчання, яке обробляє великі обсяги даних та виявляє закономірності. За словами експертів, надія полягає в тому, щоб програмне забезпечення швидко аналізувало велику кількість даних, аби допомогти краще зрозуміти, що передує землетрусам, щоб виявити більше застережних знаків.

Наприклад, деякі розробляють “моделі прогнозування сьогодення”, натхненні тим, як Федеральна резервна система прогнозує здоров’я американської економіки, сказав Рандл.

Він додав, що вчені наповнюють моделі машинного навчання величезною кількістю даних, від сейсмологічних показань до радіолокаційних даних про те, як деформується поверхня Землі, щоб краще передбачати час та місце майбутніх землетрусів.

Але навіть якщо технологію освоїти, вона навряд чи буде неймовірно точною. У найкращому випадку вчені могли б передбачити місце землетрусу в межах приблизно 600 на 600 миль, і все одно протягом кількох років.

За його словами, отримання більш детальної інформації малоймовірне, тому що даних про минулі землетруси, як і раніше, недостатньо.

Також виникли альтернативні теорії передбачення землетрусів, але до багатьох із них слід ставитися скептично, наголошують вчені.

Зокрема один суперечливий метод ґрунтується на вивченні розташування планет. Заява дослідника з Нідерландів стала вірусною у Twitter після того, як, здавалося, використав цей метод для точного прогнозування подробиць землетрусу в Туреччині за кілька днів наперед.

Гуле зауважила, що існують усі види необґрунтованих і недосліджених методів прогнозування землетрусів, додавши, що якщо ці результати аналізуються протягом тривалого часу, немає жодного реального елемента передбачуваності, який витримав би.

“Я не знаю нікого, хто б неодноразово робив надійні прогнози”, — зазначила Гуле. “Якби це було так легко, ми б це зробили”.