Mindre klart er Om de tre magnitude-7 skjelvene de siste 80 dagene er en del av en kjedereaksjon. Sekvensen har likevel forlatt noen feil nærmere feil, så flere støt er mulige.
Av Shinji Toda, Ph. D., IRIDeS, Tohoku University, Sendai, Japan Og Ross S. Stein, Ph. D., Temblor, Inc.
Sitat: Toda, S., Stein, R., 2021, Siste store japan skjelv er etterskjelv av 2011 Tohoku Jordskjelvet, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.175
Tre store jordskjelv har rammet Offshore Sendai og Fukushima, Japan, de siste tre månedene. De to første, begge magnitude-7.1, skjedde 13. februar Og 20. Mars. Den siste, en styrke-6.9, skjedde 1. Mai. De tre skjelvene rammet innenfor 60 miles (100 kilometer) av hverandre og var sterke nok til å rattle store befolkningssentre i nord-Honshu, Japans hovedøy. Dette var bare noen få av de tusenvis av skjelvene som har rammet regionen i det siste tiåret-siden Det Store Tohoku-Jordskjelvet.
den massive og langlivede virkningen av tohoku jordskjelvet
i hvilken grad 2011 magnitude-9.0 tohoku jordskjelv endret det seismiske landskapet i hele nord-Honshu og Japan Trench er virkelig forbløffende. Både kyst-og offshore-områder viser en mye høyere jordskjelvrate i løpet av 10-årene etter tohoku-hendelsen enn 10-årene før. Dette kan ses ved å sammenligne området rundt hvert epicenter i høyre panel med de samme områdene i venstre panel nedenfor. Selv i dag, frekvensen av jordskjelv er godt over pre-2011 nivå.
Når man plotter det kumulative antall jordskjelv med tiden (under), ses et øyeblikkelig hopp og’ Omori ‘ forfall som er typisk for etterskjelv. Omori forfall er oppkalt etter sin oppdageren I 1894, Fusakichi Omori. Umiddelbart etter Tohoku-jordskjelvet, som rammet 62 miles (100 kilometer) øst for den siste størrelsen-7-sjokk, hoppet seismicitetshastigheten-3,0 og større skjelv med mer enn en faktor på 100. I februar 2021, da den første i denne siste serien skjedde, var den fortsatt fem ganger høyere enn før Tohoku-skjelvet. I løpet av de 90 årene før Tohoku-skjelvet var størrelseshastigheten-6, 8 og større støt i boksen over 0, 58 per år; i tiåret siden Tohoku-sjokket har det vært 2.04 per år (3,5 ganger høyere), og i løpet av kort tid siden 13. februar har det vært 13,5 per år (en annen 6,5 ganger høyere).
etter vår vurdering er disse jordskjelvfrekvensøkningene forårsaket av Coulomb – stressoverføring fra magnitude-9.0-hendelsen, noe som førte til omgivende feil nærmere feil (Toda et al ., 2011). Coulomb-stressendringsteorien antar at unclamping en feil eller økning av skjærspenningen — eller begge deler-fremmer feilfeil; klemme det eller redusere skjærspenningen hemmer feil. Studier har funnet dette kan forklare mange funksjoner i etterskjelv og progressive mainshocks (F.Eks Harris, 1998; Stein, 1999).
var de tre siste skjelvene fallende dominoer?
så, hvis magnitude-9 fremmet de siste magnitude-7 skjelvene, fremmet de hverandre i en kjedereaksjon? Her blir observasjonene mer gåtefulle. Når vi ser på hvordan seismicitet i nærheten av fremtiden 20. Mars og 1. mai skjelv reagerte på 13. februar-hendelsen, ser vi ingenting, som vist nedenfor (de blå og røde kurver viser ingen endringer på tidspunktet for 13. februar-hendelsen). Men etter 20. mars-hendelsen var det en tre-dagers utbrudd av seismicitet på stedet for den fremtidige 1. mai-hendelsen, selv om den raskt kom tilbake til normal(svart kurve på tidspunktet for 20. mars-hendelsen).
responsen av seismicitet i fremtiden 1. Mai til 20. mars-hendelsen er i samsvar med en beregnet stressøkning (med ca 0, 25 bar). Til referanse legger vi ca 7 bar trykk i våre sykkeldekk, så mens 0,25 bar er liten, viser studier at jordskjelv reagerer på stress på ca 0,10 bar eller mer. Fraværet av en endring i seismicitet etter 13. februar-skjelvet forbauser oss likevel fordi vi beregner at skjelvet økte Coulomb-stresset på feil i Nærheten Av 1. mai-hendelsen (med om lag 0.30 barer) og noe økt stress på feil i Nærheten Av mars 20 hendelsen (med ca 0,05 barer). Så vi ville ha forventet en seismicitetsøkning på 1. Mai, og muligens på begge steder.
vi kan visualisere de beregnede stressendringene med badeballer, som vist nedenfor (Toda og Stein, 2020). «Beachballs» – teknisk kalt » fokale mekanismer — – er en visuell representasjon av orienteringen og følelsen av slip på aktive feil. I figuren nedenfor, en rød beachball betyr at en bestemt feil ble brakt nærmere svikt i vår beregning som følge av et jordskjelv; en blå beachball betyr at svikt ble hemmet. Hvert panel i figuren viser denne overføringen av stress fra en gitt hendelse.
Elementer av en kjedereaksjon
Vi kan trygt hevde at alle tre magnitude – 7 hendelser er etterskjelv av 2011 magnitide-9.0 tohoku jordskjelv. Dens aftershock-sekvens er langt fra over, og flere store hendelser kan oppstå, men sannsynligvis ikke i den hastigheten vi har sett de siste 80-dagene, noe som er uten sidestykke.
13. februar-sjokket fremmet litt stedet for 20. mars-sjokket, men det var ingen detekterbar seismicitetsøkning. Så det andre sjokkets nærhet i rom og tid til den første kunne ha vært tilfeldighet, eller vi kan ha savnet sitt svar fordi detekterbarheten av små jordskjelv offshore er begrenset. Men det er en klar seismicitetsrespons av den andre hendelsen til den tredje, i samsvar med den store beregnede stressøkningen. Så, utløsningen av den tredje skjelvet ved den andre ser tydelig ut.
bunnpanelet på den siste figuren viser at mange røde strandballer forblir, spesielt nordøst for 1.mai-arrangementet. Så selv om den tredje hendelsen var mindre enn sine forgjengere, og selv om skjelvfrekvensen i denne sekvensen er ekstremt høy, har vi kanskje ikke sett slutten av denne ekstraordinære sekvensen.
Bekreftelser. VI er takknemlige FOR JMA (Japan Meteorological Agency) og NIED (National Research Institute For Earth Science and Disaster Resilience) for dataene som brukes i denne studien.
Hardebeck, Jeanne L., Julie J. Nazareth, And Egill Hauksson (1998), den statiske spenningsendringen utløsende modell: Begrensninger fra to sørlige California etterskjelvsekvenser, J. Geophys. Res. 103, doi: 10.1029 / 98JB00573.
Harris, Ruth A. (1998), Introduksjon til spesiell seksjon: Stressutløsere, stressskygger og implikasjoner for seismisk fare, J. Geophys. Res., 103, 24347-24358, doi:10.1029 / 98JB01576.
Stein, Ross S. (1999), rollen som stressoverføring i jordskjelvforekomst, Natur, 402, 605-609, doi.org/10.1038/45144
Toda, Shinji, Ross S. Stein, And Jian Lin (2011), Utbredt seismisk eksitasjon i hele Sentrale Japan etter jordskjelvet 2011 M=9.0 Tohoku og dens tolkning Av Coulomb stress transfer, Geophys. Res. Lett. 38, doi:10.1029 / 2011GL047834.
Toda, Shinji og Ross S. Stein (2020), Lang-og kortsiktig stressinteraksjon av 2019 Ridgecrest-sekvensen Og Coulomb-baserte jordskjelvprognoser, Bull. Seismol. Soc. Det har jeg., 110, 1765-1780, to: 10.1785/0120200169