تحسب الشبكة العصبية الضرر المحتمل من الزلزال لأي قطعة أرض

استخدم باحثون من جامعة هيروشيما بيانات عن الهزات الأرضية الدقيقة (الصغرى

الاهتزازات الأرضية) تم الحصول عليها من محطات رصد الزلازل المختلفة في اليابان لتدريب شبكة عصبية لتقدير عامل تضخيم الموجة الزلزالية لأي منطقة عشوائية. 

تم بناء العمل على أساس الطريقةالنسبة الطيفية (HVSR) ، والتي تستخدم عادة لتقدير تردد الرنين للأرض الزلزالية. يتم تسجيل البيانات في ثلاثة أبعاد ، مما يجعل من الممكن تحديد تواتر طبقات الرواسب فوق الصخور العميقة. يقول الباحثون إن الدراسات السابقة أظهرت أن هذه الطريقة لا تسمح بالحساب المباشر لمكاسب الموجة الزلزالية.

جهاز استشعار وجهاز كمبيوتر للقياس. المصدر: هيرويوكي ميورا ، جامعة هيروشيما

استخدم العلماء بيانات عن microtremors لـ2012-2020 من 105 مواقع في منطقة تشوغوكو غرب اليابان. هذه المواقع هي جزء من شبكة قياس الزلازل الوطنية في اليابان ، والتي تضم حوالي 1700 محطة مراقبة موزعة في جميع أنحاء اليابان في شبكة واحدة على مسافة 20 كم. باستخدام طريقة الانعكاس الطيفي المعممة التي تفصل بين المصدر والانتشار ومعلمات الموقع ، قام الباحثون بتحليل المكاسب الخاصة بالموقع.

لاحظ علماء الزلازل أن النموذج جيدأثبتت نفسها على بيانات الاختبار ، مما يدل على إمكانية التنبؤ بعوامل تضخيم المنطقة من بيانات microtremor. يعتقد العلماء أنه بعد تدريب إضافي على عينات أكبر من البيانات ، يمكن تطبيق النموذج في جميع أنحاء العالم.

باستخدام الطريقة المقترحة ، يمكنك تلقائيًاوتقدير المكاسب بدقة بناءً على بيانات ميكروريمور التي تمت ملاحظتها في موقع عشوائي. ستخلق طريقتنا تنبؤات أكثر دقة وتفصيلاً لحركات الأرض الزلزالية أثناء الزلازل المستقبلية.

هيرويوكي ميورا ، رئيس قسم الأبحاث ، وأستاذ مشارك ، كلية الدراسات العليا للعلوم والهندسة المتقدمة ، جامعة هيروشيما

وكما لاحظ مؤلفو العمل، فإن الانتشارتعتمد الزلازل على كيفية تأثير طبقات التربة المختلفة على الموجات الزلزالية. تميل التربة الناعمة إلى زيادة حركة الأرض من الزلزال، في حين أن الصخور الصلبة يمكن أن تثبطها. يمكن استخدام التذبذبات (الاهتزازات الدقيقة) التي تحدث في جميع أنحاء سطح الأرض بسبب التأثيرات البشرية أو الاضطرابات الجوية لدراسة ظروف التربة. 

التنبؤ بالحركة الأرضية مهمجزء من أنظمة الإنذار المبكر ورسم خرائط المخاطر المحتملة. ومع ذلك ، وفقًا لعلماء الزلازل ، فإن الدراسات الجيوفيزيائية لتحليل ظروف التربة باهظة الثمن ، مما يحد حاليًا من توصيف عوامل الكسب في المناطق الفردية.

قراءة المزيد:

عالم فيزيائي بيلاروسي يعمل على الإنترنت الكمومي: هذه هي الخطوة الأولى نحو النقل الآني

انهار أحد أكبر الجروف الجليدية بسبب تدفق المياه

هل النموذج القياسي للفيزياء لم يعد مناسبًا؟ الشيء الرئيسي حول العمل الجديد للعلماء في المصادم