2023؛ سال رخداد زمین‌لرزه‌های پرتلفات

سال 2023 سال رخداد زمین‌لرزه‌های ششم فوریه 2023 در جنوب ترکیه با بیشترین تلفات در زمین‌لرزه‌های از این دست در دهه‌های اخیر بود. همین زلزله‌های ترکیه از جنبه‌های مختلف ازجمله پیش‌بینی‌پذیری بررسی شدند. پیش‌‌بینی زمین‌لرزه همچنان به دلیل ماهیت دینامیکی پوسته زمین و عوامل متعدد دخیل در فعالیت لرزه‌ای و آشوبناک‌بودن پدیده زلزله همچنان یک کار پیچیده و چالش‌برانگیز است. پیش‌بینی زلزله بر پایش فعالیت‌های لرزه‌ای، مطالعه گسل‌ها و درک الگوهای لرزه‌خیزی متمرکز بوده است. با این حال، پیش‌بینی زمان، مکان و بزرگی دقیق یک زلزله با دقت بالا هنوز رخ نداده؛ ولی با بهره‌گیری از روش‌های نوین و فناوری‌های جدید به‌ تدریج امکان‌پذیر می‌شود. زمینه‌های مختلف مرتبط با پیش‌بینی زلزله در سال 2023 نیز بررسی شده است. پایش لرزه‌ای و استقرار لرزه‌سنج‌های حساس‌تر و گسترده‌تر، استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و یادگیری ژرف برای تجزیه و تحلیل داده‌های لرزه‌ای برای الگوها و ناهنجاری‌‌هایی که می‌تواند زلزله‌های قریب‌الوقوع را نشان دهد. رفتارنگاری گسل‌ها برای درک فرایندهای تجمع و رهاسازی تنش که منجر به زلزله می‌شود، پژوهش درباره رویدادهای لغزش آهسته و دیگر حرکات ظریف در امتداد گسله‌ها به‌عنوان شاخص‌های بالقوه فعالیت لرزه‌ای انجام می‌شود. اندازه‌گیری‌های ژئودتیک با استفاده از تکنیک‌های زمینی و ماهواره‌ای برای نظارت بر تغییر شکل و کرنش زمین در امتداد گسل‌ها و بررسی داده‌های GPS برای ردیابی حرکات ظریف در پوسته زمین انجام شده است. در ذیل برخی از آخرین یافته‌ها در زمینه پیش‌بینی زلزله در دنیا در سال 2023 مرور می‌شود:

- آوریل 2023: با انقلاب فناورانه در جمع‌آوری داده‌ها، شبکه‌های ارتباطی، محاسبات ابری –‌کلاود‌– و اینترنت اشیا (IoT) و تجزیه و تحلیل کلان‌داده، امکان توسعه یک مدل پیش‌بینی زلزله هوشمند برای هشدارهای اولیه زلزله به ‌تدریج فراهم می‌شود. فناوری اینترنت اشیا برای به‌دست‌آوردن داده‌های حسگر بلادرنگ استفاده می‌شود. سامانه استنتاج عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) برای پیش‌بینی بزرگای زمین‌لرزه‌ها استفاده می‌شود.

- جولای 2023: GPS می‌تواند زمین‌لرزه‌ها را دو ساعت قبل پیش‌بینی کند. تجزیه و تحلیل داده‌های GPS لغزشی آهسته ورقه‌های زمین‌ساختی با سامانه GNSS با کیفیت صد برابر دقیق‌تر از سنسورهای امروزی ممکن شده است. در دانشگاه کوت دازور در نیس، فرانسه، از داده‌های GPS برای شناسایی لغزش تدریجی بین ورقه‌های زمین‌ساختی در زمان وقوع زلزله استفاده کرده‌اند. این لغزش‌ها بسیار کوچک هستند که نمی‌توانند در لرزه‌نگارها ظاهر شوند؛ اما نشان‌دهنده زمان شروع زمین‌لرزه بزرگی است که در راه است. داده‌های ثبت‌شده در مدت 48 ساعت قبل از 90 زمین‌لرزه با بزرگای 7.0 یا بیشتر پایش شده و در مجموعه داده‌های ترکیبی بیش از سه هزار اندازه‌گیری، حرکات ثبت‌شده زمین مطالعه شده است. بزرگ‌ترین حرکت در جهت مورد انتظار درست قبل از زلزله رخ داده است. سطوح نویز در حسگرهای GPS فعلی تشخیص تغییر مکان را فقط در مناطق بزرگ ممکن می‌کند؛ ولی پیش‌‌بینی با استفاده از حسگرهای دقیق GPS باید قادر به تشخیص حرکات با دقت 0.1 میلی‌متر -‌صد میکرون‌- باشند. برای انجام چنین کاری مثلا برای پایش گسل‌ها در محدوده پیرامون تهران به شبکه از ایستگاه‌های مجهز به حسگر‌های دقیق GPS که در محدوده پیرامون گسل‌های اطراف تهران نصب شده باشند، نیاز است. برآورد کرده‌ایم که چنین مجموعه با حدود 30 ایستگاه امکان پایش پیرامون تهران را به منظور پیش‌‌بینی زلزله برای محدوده تهران دو ساعت قبل از رخداد فراهم می‌کند. برای نصب چنین سامانه‌ای نیاز به سرمایه‌گذاری دولت است.

- اکتبر 2023: محققان دانشگاه تگزاس در آستین از پتانسیل پیش‌بینی زلزله با هوش مصنوعی استفاده کرده‌اند. در یک آزمایش هفت‌ماهه در چین، یک الگوریتم هوش مصنوعی برای تشخیص ناهنجاری‌های آماری در داده‌های لرزه‌ای بلادرنگ و سوابق تاریخی زلزله آموزش داده شد. 14 پیش‌‌بینی در فاصله 320 کیلومتری از مکان‌های تخمینی آنها و مطابق با بزرگای پیش‌‌بینی‌شده موفق بوده است. با این حال، هشت اخطار نادرست صادر کرده و یک زلزله را از دست داده است. در مناطقی با شبکه‌های پایش لرزه‌ای قوی، مانند کالیفرنیا، ایتالیا، ژاپن، یونان، ترکیه و تگزاس میزان موفقیت هوش مصنوعی می‌تواند بهبود یابد و پیش‌بینی‌های دقیق‌تری را در چند‌ده کیلومتری ارائه دهد. این مطالعه 70 درصد زمین‌لرزه‌ها را یک هفته قبل از وقوع آنها در طی یک آزمایش هفت‌ماهه در چین به‌درستی پیش‌‌بینی کرده است. هنوز مشخص نیست که آیا همین رویکرد در مکان‌های دیگر هم جواب می‌دهد یا خیر. به هوش مصنوعی مجموعه‌ای از ویژگی‌های آماری بر‌اساس دانسته‌ها از فیزیک زلزله داده شد؛ سپس به هوش مصنوعی گفته شد که خود را بر روی یک پایگاه داده پنج‌ساله ثبت‌های لرزه‌ای آموزش دهد. پس از آموزش پیش‌‌بینی خود را با گوش‌دادن به علائم زمین‌لرزه‌های ورودی در میان غرش‌های پس‌زمینه در زمین ارائه دهد. در نهایت، این سامانه را باید با مدل‌های مبتنی بر فیزیک زمین ادغام کنند که می‌تواند در جاهایی که داده‌ها ضعیف هستند یا جایی که آخرین زمین‌لرزه بزرگ صدها سال قبل از لرزه‌نگاری دستگاهی رخ داده، مانند تهران و تبریز مهم باشد.

- نوامبر 2023: خوشه‌های لرزه‌ای از هشت ماه قبل از زلزله ششم فوریه 2023 قهرمان مرعش در جنوب ترکیه با بزرگای 2023 MW 7.8 در پهنه گسله آناتولی شرقی پایش شده است. لرزه‌خیزی از خوشه‌های مکانی-زمانی در 65 کیلومتری کانون زمین لرزه بعدی در ششم فوریه 2023 در 9 محل مختلف قابل مشاهده است. چنین خوشه‌های لرزه‌ای قابل مقایسه محلی دست‌کم از سال 2014 تا 2023 مشاهده نشده است. در نزدیکی به کانون و در هفته‌های قبل از گسیختگی اصلی ششم فوریه تنها فعالیت لرزه‌ای کمی مشاهده شده است.