پیش‌لرزه‌ها چگونه به پیش‌بینی زلزله کمک می‌کنند؟ | «زلزله بم دو پیش‌لرزه داشت»

 پیش‌بینی زلزله یکی از چالش‌های بزرگ علم زمین‌لرزه‌شناسی است. در این میان، زلزله‌های کوچک یا پیش‌لرزه‌ها نقش مهمی در تحلیل‌های لرزه‌ای دارند، اما تشخیص و اعتبارسنجی آنها همچنان با پیچیدگی‌های علمی و عملی روبه‌روست. دکتر مهدی زارع، استاد پژوهشکده بین‌المللی زلزله، در گفت‌وگویی با خبرآنلاین، به بررسی دقیق نقش پیش‌لرزه‌ها در پیش‌بینی زلزله‌های بزرگ می‌پردازد و می‌گوید: «با هر زلزله کوچکی، سه احتمال وجود دارد: اینکه پیش‌لرزه باشد، اینکه زلزله اصلی باشد، یا اینکه پس‌لرزه باشد. تنها حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد از زلزله‌های بزرگ، توالی پیش‌لرزه قابل تشخیص دارند. یعنی بیش از نیمی از آنها هیچ هشدار کوتاه‌مدتی ارائه نمی‌دهند.»

در ادامه، مشروح این گفت‌وگو را می‌خوانید:

پیش‌لرزه‌ها چه هستند و چگونه به پیش‌بینی زلزله کمک می‌کنند؟ 

پیش‌لرزه‌ها، زلزله‌های کوچک‌تری هستند که در یک منطقه رخ می‌دهند که زلزله بزرگ‌تر بعدی در آن اتفاق می‌افتد. این زلزله‌های کوچک تنها پس از وقوع زلزله اصلی به عنوان پیش‌لرزه شناسایی می‌شوند. از طریق آنها، آزادسازی اولیه تنش در راستای یک گسل نماد رسیدن به نقطه بحرانی شکست است. چندین نمونه مستند از توالی‌های پیش‌لرزه قبل از زلزله‌های بزرگ وجود دارد.

به چند نمونه‌ از پیش‌لرزه‌ها در زلزله‌های ایران اشاره کنید.

در زلزله طبس ۱۶ سپتامبر ۱۹۷۸ با بزرگای ۷.۴، اولین زیر رخداد یک پیش‌لرزه بود که حدود ۵ تا ۶ ثانیه قبل از آزادسازی انرژی اصلی رخ داد. همچنین قبل از زلزله گیسک-باب تنگل-زرند کرمان در ۱۹ دسامبر ۱۹۷۷ با بزرگای ۵.۹، دو زلزله کوچکتر در ۱۷ سپتامبر و ۱۰ نوامبر در فاصله کمتر از صد کیلومتری کانون زلزله گیسک رخ دادند.

در زلزله‌های زرند و بم هم پیش‌لرزه ثبت شده؟ 

بله، در زلزله داهوئیه زرند در ۴ فوریه ۲۰۰۵ با بزرگای ۶.۵، پیش از آن دو زلزله در ۱۴ اکتبر ۲۰۰۴ و ۸ ژانویه ۲۰۰۵ در همان منطقه رخ داد. همچنین قبل از زلزله بم در ۲۶ دسامبر ۲۰۰۳ با بزرگای ۶.۵، دو زمین‌لرزه در ۴ و ۲۱ اوت همان سال در غرب بم ثبت شده‌اند.

مدل‌های علمی چه توضیحی برای نقش پیش‌لرزه‌ها دارند؟ 

در مدل "آبشاری" یا "پیش‌لغزش"، در گسل قفل‌شده، بخش کوچکی از گسل می‌لغزد و باعث زلزله کوچکی می‌شود. این لغزش اولیه می‌تواند تنش را به بخش قوی‌تر و قفل‌شده‌تر منتقل کند و آن را از نقطه شکست عبور دهد و باعث زلزله اصلی بزرگ‌تر شود.

آیا هر زلزله کوچکی می‌تواند پیش‌لرزه باشد؟ 

با هر زلزله کوچکی، سه احتمال وجود دارد: اینکه پیش‌لرزه باشد، اینکه زلزله اصلی باشد، یا اینکه پس‌لرزه باشد. تنها حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد از زلزله‌های بزرگ، توالی پیش‌لرزه قابل تشخیص دارند. یعنی بیش از نیمی از آنها هیچ هشدار کوتاه‌مدتی ارائه نمی‌دهند.

در مناطق لرزه‌خیز مانند کالیفرنیا چه وضعیتی وجود دارد؟ 

کالیفرنیا حدود ۱۰۰ زلزله با بزرگای کمتر از ۲.۵ در هفته دارد که بیشتر آنها احساس نمی‌شوند. خوشه‌های کوچک زلزله که قبل از یک زلزله بزرگ‌تر رخ می‌دهند، به عنوان پیش‌لرزه شناخته می‌شوند. اما مشکل اینجاست که تا زمانی که زلزله بزرگ‌تر رخ نداده، نمی‌توان به طور قطعی گفت که آن زلزله کوچک پیش‌لرزه بوده است.

احتمال وقوع زلزله بزرگ پس از یک زلزله کوچک چقدر است؟ 

احتمال اینکه یک زلزله با یک زلزله بزرگ‌تر در نزدیکی و ظرف یک هفته دنبال شود، حدود ۵ تا ۱۰ درصد است.

الگوهای مختلف لرزه‌ای چگونه دسته‌بندی می‌شوند؟ 

توالی پیش‌لرزه–لرزه اصلی–پس‌لرزه الگویی است که با یک زلزله بزرگ‌تر دنبال می‌شود و سپس با مجموعه‌ای از پس‌لرزه‌های کوچک‌تر ادامه می‌یابد. الگوی دیگر، توالی اصلی‌لرزه–پس‌لرزه است که رایج‌ترین نوع است. در الگوی سوم، فوج زلزله، هیچ زلزله واحدی به وضوح زلزله اصلی نیست و زلزله‌ها از نظر اندازه قابل مقایسه‌اند.

آیا تشخیص پیش‌لرزه‌ها از لرزه‌خیزی عادی ممکن است؟ 

تشخیص خوشه پیش‌لرزه از لرزه‌خیزی پس‌زمینه عادی همچنان یک چالش بزرگ است. پیشرفت‌ها در تجزیه و تحلیل داده‌ها، از جمله یادگیری ماشین، برای بهبود پیش‌بینی‌های احتمالی کوتاه‌مدت لازم است.

در زلزله‌های بزرگ جهان چطور؟ در آنها هم پیش‌لرزه ثبت شده است؟ 

بله، در زلزله توهوکو سندای ژاپن با بزرگای ۹.۰ در سال ۲۰۱۱، یک توالی پیش‌لرزه قابل توجه رخ داد. مهم‌ترینشان زلزله‌ای با بزرگای ۷.۳ بود که تنها دو روز قبل در نزدیکی کانون زلزله اصلی رخ داد. همچنین در زلزله ۷.۳ هایچنگ چین در ۴ فوریه ۱۹۷۵، مجموعه‌ای از زلزله‌های کوچک‌تر و یک زلزله قابل توجه ۴.۷ در روز قبل، عوامل کلیدی هشدار نهایی و دستور تخلیه بودند.

منبع:خبرآنلاین