غزال زیاری: معمولاً دانشمندان برای جستجو درباره علل رخداد زلزله، ابتدا به سراغ سطوح زیرین زمین می روند. مطالعات در قرن های اخیر حکایت از آن دارد که برخورد صفحات تکتونیکی و حرکت گسل ها و شکاف های زیرسطحی، دلیل اصلی ایجاد زمین لرزه هستند.
اما حالا دانشمندان دانشگاه MIT به این جمع بندی رسیده اند که برخی رویدادهای آب وهوایی نیز ممکن است در ایجاد برخی زمین لرزه ها نقش داشته باشد.
نتیجه مطالعه منتشر شده در Science Advances حکایت از آن دارد که دوره های بارش سنگین برف و باران در سال های اخیر، احتمالاً در وقوع تعدادی از زمین لرزه ها در شمال ژاپن تاثیرگذار بوده است. این اولین بررسی ای است که نشان می دهد شرایط آب وهوایی ممکن است در وقوع برخی زلزله ها نقش داشته باشند.
ویلیام فرانک، نویسنده این مطالعه و استادیار دپارتمان علوم زمین، جو و سیاره (EAPS) دانشگاه MIT دراین باره می گوید: « ما شاهد آن هستیم که بارش برف روی سطح زمین، بر وضعیت تنش زیرزمینی تاثیرگذار است و زمان بندی بارش های شدید، با شروع ازدحام زمین لرزه ها به نحوی در ارتباط است. بدین ترتیب می توان گفت که آب وهوا به وضوح بر واکنش زمین جامد تاثیرگذار است و بخشی از این واکنش، زلزله است.»
تمرکز مطالعه جدید روی مجموعه ای از زمین لرزه های جاری در شبه جزیره نوتو ژاپن است. اعضای این گروه کشف کردند که فعالیت های لرزه ای در منطقه، به طرز شگفت آوری با تغییرات خاصی در فشار زیرزمینی که تحت تاثیر الگوهای فصلی بارش برف و بارش است، مرتبطند. البته احتمالاً این ارتباط جدید بین زلزله و آب وهوا، منحصر به ژاپن نیست و در وقوع زلزله در بخش های دیگر جهان هم وجود دارد.
تاثیر گرمایش زمین بر وقوع زلزله
دانشمندان پیش بینی می کنند که با گرم شدن کره زمین، احتمالاً تاثیر آب وهوا بر زمین لرزه ها افزایش خواهد یافت. فرانک دراین باره ادامه داد: « اگر با تغییرات آب وهوایی، شاهد بارش های شدیدتر و توزیع بیشتر آب در جو، اقیانوس ها و قاره ها باشیم، این باعث تغییر نحوه بارگیری پوسته زمین خواهد شد و مطمیناً اثراتی را به همراه خواهد داشت که باید مورد بررسی بیشتر قرار بگیرند.»
از اواخر سال 2020، صدها زمین لرزه کوچک در شبه جزیره نوتو ژاپن (یک منطقه کوچک که از شمال جزیره اصلی ژاپن به سمت دریای ژاپن به شکل منحنی پیش رفته) به وقوع پیوسته. فعالیت لرزه ای نوتو، برخلاف توالی زلزله های معمولی، که با یک شوک اصلی شروع شده و با چندین پس لرزه ادامه یافته و متوقف می شود، به نحو دیگری است که به عنوان “ازدحام زلزله” از آن یاد می شود (الگویی از زمین لرزه های متعدد و مداوم بدون یک زلزله یا شوک اصلی یا محرک لرزه ای آشکار.)
بررسی الگوی شبه جزیره نوتو
اعضای گروه MIT و همکاران ژاپنی شان به دنبال یافتن الگوی هرگونه ازدحام بودند که زمین لرزه های مداوم را توضیح دهد. آن ها کار را با بررسی کاتالوگ زمین لرزه های آژانس هواشناسی ژاپن که داده هایی درباره فعالیت لرزه ای در سراسر کشور در طول زمان را در اختیار دارد آغاز کردند و به بررسی زمین لرزه های شبه جزیره نوتو که جدیدترین ازدحام زلزله را تجربه کرده، در 11 سال گذشته پرداختند.
آن ها با بررسی داده های لرزه ای، تعداد رخدادهای لرزه ای را که در طول زمان در منطقه رخ داده را شمرده و متوجه شدند که زمان بندی زمین لرزه های قبل از سال 2020، در مقایسه با اواخر سال 2020 (که زلزله ها شدیدتر و خوشه ای شدند و نشان از آغاز ازدحام لرزه ای بود)، پراکنده و نامرتبط است.
دانشمندان در ادامه به سراغ به مجموعه دوم داده ها که داده اندازه گیری های لرزه ای که توسط ایستگاه های پایش در همان دوره 11 ساله گرفته شده بود، رفتند. هر ایستگاه هرگونه جابجایی یا لرزش محلی را ثبت کرده و مقایسه میزان لرزش ثبت شده در یک ایستگاه با ایستگاه دیگر، ایده خوبی درباره سرعت حرکت موج لرزه ای بین ایستگاه ها در اختیار دانشمندان قرار داد. این “سرعت لرزه ای” به ساختار زمین که موج لرزه ای از آن عبور می کند، برمی گردد. وانگ از اندازه گیری های ایستگاه برای محاسبه سرعت لرزه ای بین هر ایستگاه در داخل و اطراف نوتو در 11 سال گذشته استفاده کرد.
در ادامه، محققان تصویری از سرعت لرزه ای در زیر شبه جزیره نوتو ایجاد کردند و به الگوی شگفت انگیزی رسیدند: در سال 2020، زمانی که به نظر می رسید که ازدحام زمین لرزه شروع شده، تغییرات سرعت لرزه ای با فصول هماهنگ بودند. فرانک دراین باره گفت: «باید توضیح می دادیم که چرا این تغییرات فصلی را بررسی می کنیم.»
فشار برف و ایجاد زلزله
این سوال برای اعضای تیم مطرح شد که آیا تغییرات محیطی از فصلی به فصل دیگر ممکن است تا ساختار زیرین زمین را به نحوی تحت تاثیر قرار دهد که باعث ایجاد انبوه زلزله شود؟ و در ادامه به شکلی خاص، روی چگونگی تاثیر بارش فصلی بر “فشار سیال منفذی” زیرزمینی (یعنی میزان فشاری که مایعات در شکاف های زمین در سنگ بستر اعمال می کنند) پرداختند.
فرانک در این باره توضیح داد: «وقتی باران یا برف می بارد، این وزن اضافه، فشار منافذ را افزایش خواهد داد و همین به امواج لرزه ای اجازه می دهد تا آهسته تر حرکت کنند. هنگامی که تمام این وزن، از طریق تبخیر یا جاری شدن از بین می رود، فشار منفذی به صورت ناگهانی کاهش یافته و امواج لرزه ای سریع تر می شوند.»
وانگ و کوی، دو دانشمند ژاپنی حاضر در این پژوهش، یک مدل هیدرومکانیکی از شبه جزیره نوتو را ایجاد کردند تا فشار منفذی زیرین در 11 سال گذشته در واکنش به تغییرات فصلی در بارش ها را شبیه سازی کنند. آن ها مدل داده های هواشناسی از جمله اندازه گیری روزانه برف، بارندگی و تغییرات سطح دریا در یازده سال گذشته را در اختیار گرفتند و با بهره گیری از این مدل، توانستند به ردیابی تغییرات فشار منافذ اضافی در زیر شبه جزیره نوتو، قبل و در طول ازدحام زلزله بپردازند و در ادامه، این جدول زمانی تغییر فشار منفذی را با تصویر در حال تکمیل شان از سرعت لرزه مقایسه کردند.
فرانک می گوید: « ما مشاهدات سرعت لرزه ای را انجام می دادیم و مدل فشار حفره های اضافی را در اختیار داشتیم و با همپوشانی آن ها باهم، دیدیم که چقدر با هم هماهنگ هستند.»
دانشمندان متوجه شدند که وقتی در داده ها بارش برف و مخصوصاً بارش شدید برف دارند، تناسب بین مدل و مشاهدات قوی تر از زمانی است که فقط بارش باران و سایر رویدادها را در نظر می گیرند. به عبارت دیگر، ازدحام زمین لرزه در نوتو را می توان تا حدی با بارش های فصلی و به ویژه بارش برف سنگین توجیه کرد.
فرانک ادامه داد: «می توان دریافت که زمان وقوع این زمین لرزه ها با چندین دفعه ای که برف شدیدی بارید، مرتبط هستند. ما فکر می کنیم که یک ارتباط فیزیکی بین این دو رویداد وجود دارد.»
محققان گمان می کنند که بارش برف سنگین و بارش های شدید مشابه ممکن است در وقوع زمین لرزه در بخش های دیگر زمین هم نقش داشته باشد؛ هرچند که هنوز هم معتقدند که محرک اولیه هر زمین لرزه همیشه از زیر زمین منشا می گیرد.
فرانک می گوید: « وقتی برای اولین بار می خواهیم درک کنیم که زلزله ها چگونه رخ می دهند، به سراغ تکتونیک صفحه ای می رویم که اولین دلیل وقوع زلزله هستند؛ اما عوامل دیگری هم می توانند روی زمان و چگونگی وقوع زلزله تاثیرگذار باشند. اینجاست که به سراغ عوامل کنترل کننده درجه دوم می رویم که طبیعی است که آب وهوا نیز یکی از این عوامل ثانویه به شمار می رود.»
منبع: news.mit.edu
54321
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "آیا بارش برف و باران، تاثیری در وقوع زلزله دارد؟" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، اگر به دنبال مطالب جالب و آموزنده هستید، ممکن است در این موضوع، مطالب مفید دیگری هم وجود داشته باشد. برای کشف آن ها، به دنبال دسته بندی های مرتبط بگردید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "آیا بارش برف و باران، تاثیری در وقوع زلزله دارد؟"، کلیک کنید.