После главного толчка: Понимание риска афтершоков

В начале сентября 2018 года мощное землетрясение на острове Хоккайдо на севере Японии вызвало оползни, обрушило здания, оставило без электричества, остановило промышленность, унесло жизни более 40 человек и сотни получили ранения. Национальное метеорологическое агентство предупредило, что афтершоки могут происходить в течение недели после основного события.

Крупное землетрясение обычно имеет тысячи афтершоков, и они происходят по тому же механизму, на тех же геологических разломах и в тех же условиях, что и другие землетрясения. Взаимодействия между главным толчком и его афтершоками могут содержать ключи к пониманию более широких взаимодействий землетрясений, объясняя, как изменения на разломе, вызванные одним землетрясением, могут повлиять на потенциальное место другого.

Современные методы прогнозирования афтершоков основаны на анализе изменений напряжения в земной коре, особенно изменения напряжения сдвига и нормального напряжения, объединенных в метрику изменение напряжения разрушения по Кулону. Однако эти модели не идеальны, так как некоторые землетрясения происходят там, где, согласно этой метрике, их быть не должно.

Ученые обращаются к искусственному интеллекту, в частности к искусственным нейронным сетям, чтобы построить лучшие модели. Входными данными является информация о напряжении на разломе, а выходными — данные о локациях афтершоков. Процесс машинного обучения позволяет нейросети находить сложные взаимосвязи в данных, которые ученые могли упустить.

"Техники, такие как интеллектуальный анализ данных и машинное обучение, чтобы помочь нам извлечь как можно больше информации из этих очень больших наборов данных, станут важной частью понимания нашей планеты в будущем", — отмечает геофизик Грегори Бероза. Это особенно актуально в свете растущих объемов сейсмологических данных от тысяч датчиков, работающих непрерывно.