p Terremotos podem ter impactos devastadores em comunidades em todo o mundo. Eles atacam sem avisar, frequentemente resultando em grandes fatalidades. Uma vez que os tremores secundários que se seguem ao terremoto inicial muitas vezes provam ser mais catastróficos do que o tremor principal, ser capaz de prever com precisão a intensidade de tremores secundários futuros pode ajudar a salvar vidas. Professor Associado Jiancang Zhuang e Professor Emérito Yosihiko Ogata do Instituto de Matemática Estatística (ISM) no Japão, em colaboração com colegas, desenvolveram um método que pode prever a probabilidade de quando e onde tremores secundários podem ocorrer, e quão forte será o maior deles. p Suas descobertas foram publicadas em 6 de setembro, 2019 em Nature Communications .

p Terremotos podem desencadear movimento dentro da crosta terrestre, causando instabilidade que pode resultar em tremores mais poderosos. Um terremoto raramente é um evento isolado, mas sim acompanhado por uma sequência de eventos, frequentemente referido como clusters. Cada sequência é normalmente dominada por um evento que possui uma magnitude maior do que todos os outros eventos dentro da sequência. Este evento é conhecido como o choque principal, enquanto os eventos que precedem e / ou seguem são conhecidos como abalos anteriores e posteriores, respectivamente. Os tremores secundários ocorrem na mesma região do choque principal, mas são de magnitude menor. Quando um abalo secundário é maior do que o abalo principal, o tremor principal original é redesignado como um choque prévio, e o abalo secundário maior é reconhecido como o abalo principal.

p "Muitos terremotos fortes são seguidos por um grande terremoto subsequente, de magnitude semelhante ao terremoto inicial ou ainda mais forte. Terremotos repetidos causam danos acumulados em edifícios e infraestruturas já enfraquecidos; Portanto, prever sua ocorrência é uma tarefa desafiadora do ponto de vista da proteção civil para evitar a perda contínua de vidas, "disseram os autores." As probabilidades do maior terremoto após um grande terremoto podem ser avaliadas aprendendo com outras sequências de terremotos - um método estatístico conhecido como inferência bayesiana - e com um registro muito curto da sequência do terremoto, "Zhuang explicou.

p Os autores introduziram um novo método para prever a magnitude do maior tremor posterior em um intervalo de tempo futuro, em tempo real, da história da sequência do terremoto. Este método analisa os padrões de dados do terremoto em particular, combinando dois métodos estatísticos (estatísticas Bayesianas e teoria de valores extremos) e incorporando os dados no modelo Epidemic Type Aftershock-Sequence (ETAS) - um processo pontual que representa a atividade relacionada ao tempo dos terremotos em uma determinada região geofísica - para calcular e prever com rapidez e precisão a probabilidade e a gravidade dos tremores secundários. O método, que foi usado com sucesso para analisar as sequências do terremoto de 2016 em Kumamoto, Japão, e previu retrospectivamente a probabilidade de grandes terremotos subsequentes após o choque principal, fornece uma ferramenta útil para mitigar o risco de terremotos.

p "Entendemos que é impossível fazer previsões precisas de quando e onde um terremoto prejudicial ocorrerá devido à aleatoriedade inerente à ocorrência do terremoto e às nossas observações limitadas do processo subterrâneo. Mas a ocorrência do terremoto também não é completamente aleatória, "disse Zhuang." Este trabalho é feito usando nosso conhecimento de aglomeração de terremotos, qual é o componente mais previsível na sismicidade. Nosso objetivo é encontrar o máximo possível de componentes previsíveis no processo de terremoto, para que possamos reduzir a aleatoriedade em nossas previsões. "

p Esta pesquisa vem na sequência de um resultado de pesquisa relacionado com a co-autoria de Ogata que foi publicado em Relatórios Científicos em 2013, que usou a fórmula de Omori para prever grandes tremores secundários dentro de um dia após o choque principal.

p "A diferença entre os dois jornais, "diz Zhuang, "é que o primeiro é baseado na fórmula de Omori, que só se aplica no caso de um único choque principal, e implica que a frequência dos tremores secundários diminui rapidamente com o tempo. Considerando que nosso artigo é baseado no modelo ETAS, um modelo mais avançado que se aplica a vários grandes terremotos, como no caso Kumamoto, "disse ele." O modelo usado no estudo de 2013 visa corrigir os vieses causados ​​pela falta de dados, enquanto o novo modelo ajuda a obter resultados estáveis ​​o mais rápido possível, usando o conhecimento prévio. "

p Além disso, o modelo descrito no artigo de 2013 "prevê a taxa de terremotos no futuro, e considera apenas a maior magnitude em um intervalo de tempo fixo no futuro, "disse Zhuang, acrescentando:"Os resultados dos dois artigos compensam um ao outro ao invés de entrar em conflito um com o outro. É difícil compará-los diretamente por meio de seus resultados."

p "Uma das vantagens importantes do método implementado é que ele incorpora totalmente as incertezas dos parâmetros do modelo na análise e na estrutura de agrupamento da sismicidade, "os autores escrevem, concluindo que "o desencadeamento complexo, incluindo choques inesperados e / ou tremores secundários de ordem superior, não pode ser negligenciado para fins de previsão de terremotos / tremores secundários."

p De acordo com Zhuang, a próxima etapa é ser capaz de calcular isso em tempo real, para que, uma vez que o registro de terremotos seja atualizado, a previsão de probabilidade é atualizada imediatamente.