Исследователи нашли математические закономерности для прогнозирования землетрясений

Исследователи из Университета Пабло де Олавиде (UPO) и Университета Севильи (US) обнаружили поведенческие паттерны, возникающие перед землетрясением на Пиренейском полуострове. Команда использовала методы кластеризации для прогнозирования средних и сильных сейсмических событий при совпадении определенных обстоятельств.

Исследование, которое будет опубликовано в этом месяце в журнале Expert Systems with Applications, основано на данных, собранных Национальным географическим институтом (Instituto Geográfico Nacional) о 4017 землетрясениях силой от 3 до 7 баллов по шкале Рихтера, произошедших на Пиренейском полуострове и в прилегающих водах в период с 1978 по 2007 год. Ученые применили к данным методы кластеризации, что позволило найти сходства между ними и обнаружить закономерности, которые помогут прогнозировать землетрясения.

Команда сосредоточилась на двух наиболее изученных сейсмогенных регионах (Альборанское море и регион разлома Западные Азоры–Гибралтар), анализируя три параметра: магнитуду сейсмического события, время, прошедшее с последнего землетрясения, и изменение параметра, называемого b-значением. Это значение отражает тектонику анализируемого региона. Высокое b-значение означает преобладание мелких землетрясений и, следовательно, низкий уровень сопротивления пород, в то время как низкое значение указывает на относительно схожее количество крупных и мелких событий, что подразумевает большую устойчивость территории.

«Мы обнаружили сильную взаимосвязь между землетрясениями и параметром b-значения, зафиксировав точность прогнозов более 80%, — отметил соавтор исследования. — Когда возникают определенные нами обстоятельства и последовательности-предшественники, мы получаем значительную вероятность успешного прогноза».

Результаты показывают чувствительность 90% и специфичность 82,56% для региона Альборанского моря и 79,31% и 90,38% соответственно для региона разлома Западные Азоры–Гибралтар. Это означает высокую вероятность землетрясения сразу после возникновения обнаруженных паттернов и то, что они обычно происходят только после этих паттернов.

В настоящее время команда анализирует те же данные с использованием собственных алгоритмов на основе «ассоциативных правил» — других математических методов. «Результаты обнадеживают, хотя я сомневаюсь, что мы когда-нибудь сможем сказать, что способны предсказать землетрясение со 100% точностью», — заключил Франсиско Мартинес Альварес.