Сравнение в Аляске: данные спутников и сейсмостанций для оценки землетрясений

Данные глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) могут служить эффективной альтернативой или дополнением к данным сейсмических станций для оперативной оценки сотрясения грунта и моментальной магнитуды землетрясений. К такому выводу пришли исследователи, проанализировавшие сведения о землетрясении магнитудой 8.2 в Чигнике на Аляске в 2021 году, о чём сообщается в журнале Seismological Research Letters.

Исследование показывает, что GNSS и данные акселерометров сильных движений можно взаимозаменяемо или совместно использовать для быстрой оценки магнитуды и движения грунта. Это особенно важно в регионах, где преобладают широкополосные сейсмические станции: при сильных толчках амплитуда колебаний может превысить пределы записи станции, что ведёт к потере данных. Включение GNSS-данных улучшает плотность сети и пространственное покрытие для быстрого расчёта параметров, что актуально и для районов с редкой сетью акселерометров.

«Землетрясение в Чигнике предоставило отличный набор данных для сравнения, — пояснила ведущий автор Ревати Парамесваран из Университета Аляски в Фэрбенксе. — Оно было достаточно мощным, чтобы вызвать значительные колебания грунта за сотни километров, а сеть станций с сопряжёнными GNSS и сейсмическими датчиками позволила провести прямое сравнение». Учёные обнаружили, что записи скорости движения грунта на сопряжённых станциях были «почти идентичны» на частотах ниже 0,25 Гц, а карты сотрясения (ShakeMaps) и оперативные оценки магнитуды по GNSS и совместным данным оказались схожими и находились в пределах 0,4 единицы магнитуды от окончательного расчёта.

Одним из текущих ограничений GNSS является частота дискретизации: современные приборы записывают данные 1–5 раз в секунду (1–5 Гц), тогда как акселерометры — 50–100 раз в секунду. Это может привести к неполной регистрации самых быстрых движений грунта. Для дальнейшей проверки метода исследователи предлагают использовать данные из таких регионов, как Калифорния, Новая Зеландия и Япония, где разветвлённые сети GNSS и сейсмостанций регулярно регистрируют сильные землетрясения.