Previsão de terremotos - Earthquake prediction

A previsão de terremotos é um ramo da ciência da sismologia preocupada com a especificação do tempo, localização e magnitude de futuros terremotos dentro dos limites estabelecidos e, particularmente, "a determinação de parâmetros para o próximo forte terremoto ocorrer em uma região. A previsão de terremotos é às vezes é diferente da previsão de terremotos , que pode ser definida como a avaliação probabilística do risco geral de terremotos, incluindo a frequência e magnitude dos terremotos prejudiciais em uma determinada área ao longo de anos ou décadas. Nem todos os cientistas distinguem "previsão" e "previsão", mas é útil e será observado neste artigo.

A previsão pode ser ainda mais diferenciada dos sistemas de alerta de terremoto , que após a detecção de um terremoto, fornecem um alerta em tempo real de segundos para as regiões vizinhas que podem ser afetadas.

Na década de 1970, os cientistas estavam otimistas de que um método prático para prever terremotos seria encontrado em breve, mas na década de 1990 o fracasso contínuo levou muitos a questionar se isso seria mesmo possível. Previsões comprovadamente bem-sucedidas de grandes terremotos não ocorreram e as poucas afirmações de sucesso são controversas. Por exemplo, a alegação mais famosa de uma previsão bem-sucedida é aquela alegada para o terremoto de Haicheng em 1975 . Um estudo posterior disse que não havia uma previsão válida de curto prazo. Pesquisas extensas relataram muitos possíveis precursores de terremotos, mas, até agora, tais precursores não foram identificados de forma confiável em escalas espaciais e temporais significativas. Embora parte da comunidade científica sustente que, levando em consideração os precursores não sísmicos e dados recursos suficientes para estudá-los extensivamente, a previsão pode ser possível, a maioria dos cientistas está pessimista e alguns sustentam que a previsão de terremotos é inerentemente impossível.

Avaliando previsões de terremotos

As previsões são consideradas significativas se puderem ser consideradas bem-sucedidas além do acaso. Portanto, métodos de teste de hipótese estatística são usados ​​para determinar a probabilidade de que um terremoto como o previsto aconteceria de qualquer maneira (a hipótese nula ). As previsões são avaliadas testando se elas se correlacionam com terremotos reais melhor do que a hipótese nula.

Em muitos casos, no entanto, a natureza estatística da ocorrência de terremotos não é simplesmente homogênea. O agrupamento ocorre no espaço e no tempo. No sul da Califórnia, cerca de 6% dos terremotos M≥3,0 são "seguidos por um terremoto de maior magnitude em 5 dias e 10 km". No centro da Itália, 9,5% dos terremotos M≥3,0 são seguidos por um evento maior dentro de 48 horas e 30 km. Embora tais estatísticas não sejam satisfatórias para fins de previsão (dando dez a vinte alarmes falsos para cada previsão bem-sucedida), eles distorcerão os resultados de qualquer análise que presuma que terremotos ocorrem aleatoriamente no tempo, por exemplo, conforme realizado a partir de um processo de Poisson . Foi demonstrado que um método "ingênuo" baseado apenas em agrupamento pode prever com sucesso cerca de 5% dos terremotos; "muito melhor do que 'acaso'".

O dilema: alarmar? ou não alarmar? Pressupõe-se que o público também seja alertado, além das autoridades.

Como o objetivo da previsão de curto prazo é permitir medidas de emergência para reduzir a morte e destruição, a falha em avisar sobre um grande terremoto que ocorrer, ou pelo menos uma avaliação adequada do perigo, pode resultar em responsabilidade legal, ou mesmo expurgo político. Por exemplo, foi relatado que membros da Academia Chinesa de Ciências foram expurgados por "terem ignorado as previsões científicas do desastroso terremoto de Tangshan no verão de 1976". Após o terremoto de L'Aquila de 2009, sete cientistas e técnicos na Itália foram condenados por homicídio, mas não tanto por não prever o terremoto de L'Aquila de 2009 (onde morreram cerca de 300 pessoas), mas por dar garantias indevidas à população - uma vítima chamou-lhe "anestesiante" - que não seria não ser um terremoto grave e, portanto, não há necessidade de tomar precauções. Porém, alertar sobre um terremoto que não ocorre também acarreta um custo: não apenas o custo das próprias medidas de emergência, mas também de ruptura civil e econômica. Alarmes falsos, incluindo alarmes que são cancelados, também prejudicam a credibilidade e, portanto, a eficácia de avisos futuros. Em 1999, foi relatado que a China estava introduzindo "regulamentações rígidas destinadas a eliminar os 'falsos' avisos de terremotos, a fim de evitar o pânico e a evacuação em massa de cidades provocadas por previsões de grandes tremores". Isso foi motivado por "mais de 30 avisos não oficiais sobre terremotos ... nos últimos três anos, nenhum dos quais foi preciso". A compensação aceitável entre terremotos perdidos e alarmes falsos depende da avaliação social desses resultados. A taxa de ocorrência de ambos deve ser considerada ao avaliar qualquer método de previsão.

Em um estudo de 1997 da relação custo-benefício da pesquisa de previsão de terremotos na Grécia, Stathis Stiros sugeriu que mesmo um método de previsão excelente (hipotético) seria de utilidade social questionável, porque "é improvável que a evacuação organizada de centros urbanos seja realizada com sucesso" , enquanto "pânico e outros efeitos colaterais indesejáveis ​​também podem ser antecipados." Ele descobriu que terremotos matam menos de dez pessoas por ano na Grécia (em média), e que a maioria dessas fatalidades ocorreu em grandes edifícios com problemas estruturais identificáveis. Portanto, Stiros afirmou que seria muito mais econômico concentrar os esforços na identificação e atualização de edifícios inseguros. Como o número de mortos nas rodovias gregas é de mais de 2.300 por ano em média, ele argumentou que mais vidas também seriam salvas se todo o orçamento da Grécia para a previsão de terremotos tivesse sido usado para segurança nas ruas e rodovias.

Métodos de previsão

A previsão de terremotos é uma ciência imatura - ainda não levou a uma previsão bem-sucedida de um terremoto a partir dos primeiros princípios físicos. A pesquisa em métodos de previsão, portanto, concentra-se na análise empírica, com duas abordagens gerais: identificar precursores distintos de terremotos ou identificar algum tipo de tendência geofísica ou padrão de sismicidade que pode preceder um grande terremoto. Métodos precursores são buscados em grande parte por causa de sua utilidade potencial para previsão ou previsão de terremotos de curto prazo, enquanto métodos de 'tendência' são geralmente considerados úteis para previsão, previsão de longo prazo (escala de tempo de 10 a 100 anos) ou previsão de médio prazo (1 escala de tempo de 10 anos).

Precursores

Um precursor de terremoto é um fenômeno anômalo que pode dar um alerta eficaz de um terremoto iminente. Relatos deles - embora geralmente reconhecidos como tal apenas após o evento - chegam aos milhares, alguns datando da antiguidade. Houve cerca de 400 relatos de possíveis precursores na literatura científica, de cerca de vinte tipos diferentes, variando da aeronomia à zoologia. Nenhum foi considerado confiável para fins de previsão de terremotos.

No início de 1990, o IASPEI solicitou nomeações para uma Lista Preliminar de Precursores Significativos. Foram feitas 40 nomeações, das quais cinco foram selecionadas como possíveis precursores significativos, sendo duas delas baseadas em uma única observação cada.

Após uma revisão crítica da literatura científica, a Comissão Internacional de Previsão de Terremotos para Proteção Civil (ICEF) concluiu em 2011 que havia "espaço considerável para melhorias metodológicas neste tipo de pesquisa." Em particular, muitos casos de precursores relatados são contraditórios, carecem de uma medida de amplitude ou são geralmente inadequados para uma avaliação estatística rigorosa. Os resultados publicados tendem a resultados positivos e, portanto, a taxa de falsos negativos (terremoto, mas nenhum sinal precursor) não é clara.

Comportamento animal

Depois que um terremoto já começou, as ondas de pressão (ondas P ) viajam duas vezes mais rápido que as ondas de cisalhamento mais prejudiciais (ondas s ). Normalmente não percebidos pelos humanos, alguns animais podem notar as vibrações menores que chegam algumas a algumas dezenas de segundos antes do tremor principal, e ficam alarmados ou exibem outro comportamento incomum. Os sismômetros também podem detectar ondas P, e a diferença de tempo é explorada por sistemas eletrônicos de alerta de terremotos para fornecer aos humanos alguns segundos para se moverem para um local mais seguro.

Uma revisão dos estudos científicos disponíveis a partir de 2018 cobrindo mais de 130 espécies encontrou evidências insuficientes para mostrar que os animais podem fornecer avisos de terremotos com horas, dias ou semanas de antecedência. Correlações estatísticas sugerem que algum comportamento animal incomum relatado é devido a terremotos menores ( choques ) que às vezes precedem um grande terremoto, que se pequeno o suficiente pode passar despercebido pelas pessoas. Os abalos precipitados também podem causar mudanças nos lençóis freáticos ou liberar gases que podem ser detectados por animais. As previsões também são detectadas por sismômetros e há muito tempo são estudadas como preditores de potencial, mas sem sucesso (consulte #Padrões de sismicidade ). Os sismólogos não encontraram evidências de mudanças físicas ou químicas de médio prazo que prevejam terremotos que os animais possam estar sentindo.

Relatórios anedóticos de comportamento animal estranho antes dos terremotos foram registrados por milhares de anos. Algum comportamento animal incomum pode ser erroneamente atribuído a um futuro terremoto. O efeito de memória flash faz com que detalhes normais se tornem mais memoráveis ​​e significativos quando associados a um evento emocionalmente poderoso, como um terremoto. Mesmo a grande maioria dos relatórios científicos em 2018 revisão não incluem observações que mostram que os animais se não agir estranhamente quando houve não um terremoto prestes a acontecer, ou seja, o comportamento não foi criado para ser preditiva.

A maioria dos pesquisadores que investigam a previsão de terremotos em animais estão na China e no Japão. A maioria das observações científicas veio do terremoto Canterbury de 2010 na Nova Zelândia, do terremoto Otaki de 1984 no Japão e do terremoto de L'Aquila de 2009 na Itália.

Animais conhecidos por serem magnetorreceptivos podem ser capazes de detectar ondas eletromagnéticas nas faixas de frequência ultrabaixa e extremamente baixa que atingem a superfície da Terra antes de um terremoto, causando um comportamento estranho. Essas ondas eletromagnéticas também podem causar ionização do ar , oxidação da água e possível toxificação da água que outros animais podem detectar.

Dilatância-difusão

Na década de 1970, a hipótese de dilatação-difusão era altamente considerada como uma base física para vários fenômenos vistos como possíveis precursores de terremotos. Foi baseado em "evidências sólidas e repetíveis" de experimentos de laboratório de que a rocha cristalina altamente estressada experimentou uma mudança no volume, ou dilatância , que causa mudanças em outras características, como velocidade sísmica e resistividade elétrica, e até mesmo elevações em grande escala da topografia . Acreditava-se que isso aconteceu em uma 'fase preparatória' pouco antes do terremoto, e que o monitoramento adequado poderia, portanto, alertar sobre um terremoto iminente.

A detecção de variações nas velocidades relativas das ondas sísmicas primárias e secundárias - expressas como Vp / Vs - conforme elas passavam por uma certa zona foi a base para prever o terremoto de 1973 Blue Mountain Lake (NY) e 1974 Riverside (CA). Embora essas previsões fossem informais e até triviais, seu aparente sucesso foi visto como uma confirmação da dilatância e da existência de um processo preparatório, levando ao que foi posteriormente chamado de "declarações extremamente otimistas" de que a previsão de terremoto bem-sucedida "parece estar no limite da realidade prática. "

No entanto, muitos estudos questionaram esses resultados, e a hipótese acabou enfraquecendo. O estudo subsequente mostrou que "falhou por várias razões, em grande parte associadas à validade das suposições nas quais foi baseado", incluindo a suposição de que os resultados de laboratório podem ser escalados para o mundo real. Outro fator foi o viés de seleção retrospectiva de critérios. Outros estudos mostraram que a dilatação é tão insignificante que Main et al. 2012 concluiu: "O conceito de uma 'zona de preparação' em grande escala, indicando a provável magnitude de um evento futuro, permanece tão etéreo quanto o éter que não foi detectado no experimento Michelson-Morley ."

Mudanças em V _p / V _s

V _p é o símbolo da velocidade de uma onda sísmica "P" (primária ou pressão) passando através da rocha, enquanto V _s é o símbolo da velocidade da onda "S" (secundária ou de cisalhamento). Experimentos de laboratório em pequena escala mostraram que a razão dessas duas velocidades - representadas como V _p / V _s - muda quando a rocha está perto do ponto de fratura. Na década de 1970, foi considerado um avanço provável quando os sismólogos russos relataram ter observado tais mudanças (mais tarde descontadas) na região de um terremoto subsequente. Este efeito, bem como outros possíveis precursores, foi atribuído à dilatância, onde a rocha tensionada perto de seu ponto de ruptura se expande (dilata) ligeiramente.

O estudo desse fenômeno perto do Lago Blue Mountain, no estado de Nova York, levou a uma previsão bem-sucedida, embora informal, em 1973, e foi creditado por ter previsto o terremoto de 1974 em Riverside (CA). No entanto, sucessos adicionais não se seguiram e foi sugerido que essas previsões foram um acaso. Uma anomalia V _p / V _s foi a base de uma previsão de 1976 de um terremoto M 5.5 a 6.5 perto de Los Angeles, que não ocorreu. Outros estudos baseados em explosões de pedreira (mais precisos e repetíveis) não encontraram tais variações, enquanto uma análise de dois terremotos na Califórnia descobriu que as variações relatadas foram causadas mais provavelmente por outros fatores, incluindo a seleção retrospectiva de dados. Geller (1997) observou que os relatórios de mudanças significativas de velocidade cessaram desde cerca de 1980.

Emissões de radônio

A maioria das rochas contém pequenas quantidades de gases que podem ser isotopicamente distintos dos gases atmosféricos normais. Existem relatos de picos nas concentrações de tais gases antes de um grande terremoto; isso foi atribuído à liberação devido ao estresse pré-sísmico ou fratura da rocha. Um desses gases é o radônio , produzido pela decomposição radioativa de vestígios de urânio presentes na maioria das rochas.

O radônio é útil como um preditor potencial de terremotos porque é radioativo e, portanto, facilmente detectado, e sua meia-vida curta (3,8 dias) torna os níveis de radônio sensíveis às flutuações de curto prazo. Uma revisão de 2009 encontrou 125 relatórios de mudanças nas emissões de radônio antes de 86 terremotos desde 1966. Mas, como a ICEF descobriu em sua revisão, os terremotos com os quais essas mudanças estão supostamente ligadas estavam a até mil quilômetros de distância, meses depois, e de todo magnitudes. Em alguns casos, as anomalias foram observadas em um local distante, mas não em locais mais próximos. O ICEF encontrou "nenhuma correlação significativa".

Anomalias eletromagnéticas

As observações de distúrbios eletromagnéticos e sua atribuição ao processo de falha do terremoto remontam ao terremoto da Grande Lisboa de 1755, mas praticamente todas essas observações anteriores a meados da década de 1960 são inválidas porque os instrumentos usados ​​eram sensíveis ao movimento físico. Desde então, vários fenômenos elétricos, eletro-resistivos e magnéticos anômalos foram atribuídos a alterações precursoras de estresse e tensão que precedem os terremotos, aumentando a esperança de encontrar um precursor de terremoto confiável. Embora um punhado de pesquisadores tenha ganhado muita atenção com as teorias de como tais fenômenos podem ser gerados, alegações de ter observado tais fenômenos antes de um terremoto, nenhum desses fenômenos demonstrou ser um precursor real.

Uma revisão de 2011 pela Comissão Internacional de Previsão de Terremotos para Proteção Civil (ICEF) concluiu que os precursores eletromagnéticos "mais convincentes" são anomalias magnéticas de frequência ultrabaixa , como o evento Corralitos (discutido abaixo) registrado antes do terremoto Loma Prieta de 1989. No entanto, agora acredita-se que a observação foi um mau funcionamento do sistema. O estudo do terremoto de Parkfield de 2004 monitorado de perto não encontrou nenhuma evidência de sinais eletromagnéticos precursores de qualquer tipo; estudos posteriores mostraram que terremotos com magnitudes menores que 5 não produzem sinais transitórios significativos. O ICEF considerou que a busca por precursores úteis não teve sucesso.

Sinais elétricos sísmicos VAN

A afirmação mais elogiada e mais criticada de um precursor eletromagnético é o método VAN dos professores de física Panayiotis Varotsos , Kessar Alexopoulos e Konstantine Nomicos (VAN) da Universidade de Atenas . Em um artigo de 1981, eles afirmaram que medindo tensões geoelétricas - o que eles chamaram de "sinais elétricos sísmicos" (SES) - eles poderiam prever terremotos.

Em 1984, eles alegaram que havia uma "one-to-one correspondência" entre a SES e terremotos - isto é, que " todos os EQ considerável é precedida por um SES e inversamente cada SES é sempre seguido por um EQ a magnitude eo epicentro dos quais pode ser previsto com segurança "- o SES aparecendo entre 6 e 115 horas antes do terremoto. Como prova de seu método, eles reivindicaram uma série de previsões bem-sucedidas.

Embora seu relatório tenha sido "saudado por alguns como um grande avanço", entre os sismólogos foi saudado por uma "onda de ceticismo generalizado". Em 1996, um artigo da VAN submetido à revista Geophysical Research Letters recebeu uma revisão pública sem precedentes por pares de um amplo grupo de revisores, com o artigo e as revisões publicados em uma edição especial; a maioria dos revisores considerou os métodos de VAN falhos. Críticas adicionais foram levantadas no mesmo ano em um debate público entre alguns dos diretores.

Uma crítica primária foi que o método é geofisicamente implausível e cientificamente incorreto. Objeções adicionais incluíam a falsidade demonstrável da alegada relação um-para-um de terremotos e SES, a improbabilidade de um processo precursor gerar sinais mais fortes do que qualquer observado nos terremotos reais e a probabilidade muito forte de que os sinais fossem feitos pelo homem. Trabalhos adicionais na Grécia rastrearam "sinais elétricos transitórios anômalos" semelhantes aos do SES até fontes humanas específicas e descobriram que tais sinais não são excluídos pelos critérios usados ​​pela VAN para identificar o SES. Trabalhos mais recentes, empregando métodos modernos de física estatística, ou seja, análise de flutuação sem tendência (DFA), DFA multifractal e transformada wavelet revelaram que os SES são claramente distintos dos sinais produzidos por fontes artificiais.

A validade do método VAN e, portanto, a significância preditiva do SES, foi baseada principalmente na afirmação empírica de sucesso preditivo demonstrado. Inúmeras deficiências foram descobertas na metodologia VAN e, em 2011, a Comissão Internacional de Previsão de Terremotos para Proteção Civil concluiu que a capacidade de previsão alegada pela VAN não poderia ser validada. A maioria dos sismólogos considera que o VAN foi "retumbantemente desmascarado". Por outro lado, a seção "Earthquake Precursors and Prediction" da "Encyclopedia of Solid Earth Geophysics: parte da" Encyclopedia of Earth Sciences Series "(Springer 2011) termina da seguinte forma (logo antes de seu resumo):" foi recentemente exibida que, ao analisar séries temporais em um domínio de tempo recém-introduzido "tempo natural", a abordagem para o estado crítico pode ser claramente identificada [Sarlis et al. 2008]. Dessa forma, eles parecem ter conseguido encurtar o tempo de espera da previsão do VAN para apenas alguns dias [Uyeda e Kamogawa 2008]. Isso significa que os dados sísmicos podem desempenhar um papel surpreendente no precursor de curto prazo quando combinados com os dados SES ".

Desde 2001, o grupo VAN introduziu um conceito que chamam de "tempo natural", aplicado à análise de seus precursores. Inicialmente é aplicado no SES para distingui-los do ruído e relacioná-los a um possível terremoto iminente. Em caso de verificação (classificação como "atividade SES"), a análise do tempo natural é adicionalmente aplicada à sismicidade geral subsequente da área associada à atividade SES, a fim de melhorar o parâmetro de tempo da previsão. O método trata o início do terremoto como um fenômeno crítico .

Anomalia de Corralitos

Provavelmente o evento sismo-eletromagnético mais celebrado de todos os tempos, e um dos exemplos mais citados de um possível precursor de terremoto, é a anomalia de Corralitos de 1989. No mês anterior ao terremoto Loma Prieta de 1989, as medições do campo magnético terrestre em frequências ultrabaixas por um magnetômetro em Corralitos, Califórnia , a apenas 7 km do epicentro do terremoto iminente, começaram a mostrar aumentos anômalos de amplitude. Apenas três horas antes do terremoto, as medições atingiram cerca de trinta vezes mais do que o normal, com amplitudes diminuindo após o terremoto. Tais amplitudes não haviam sido observadas em dois anos de operação, nem em instrumento semelhante localizado a 54 km de distância. Para muitas pessoas, essa localidade aparente no tempo e no espaço sugeria uma associação com o terremoto.

Magnetômetros adicionais foram posteriormente implantados no norte e no sul da Califórnia, mas depois de dez anos, e vários grandes terremotos, sinais semelhantes não foram observados. Estudos mais recentes lançaram dúvidas sobre a conexão, atribuindo os sinais de Corralitos a distúrbios magnéticos não relacionados ou, ainda mais simplesmente, ao mau funcionamento do sistema sensor.

Física de Freund

Em suas investigações da física cristalina, Friedemann Freund descobriu que as moléculas de água embutidas na rocha podem se dissociar em íons se a rocha estiver sob estresse intenso. Os portadores de carga resultantes podem gerar correntes de bateria sob certas condições. Freund sugeriu que talvez essas correntes pudessem ser responsáveis ​​por precursores de terremotos, como radiação eletromagnética, luzes de terremotos e distúrbios do plasma na ionosfera. O estudo de tais correntes e interações é conhecido como "física de Freund".

A maioria dos sismólogos rejeita a sugestão de Freund de que os sinais gerados pelo estresse podem ser detectados e usados ​​como precursores, por uma série de razões. Primeiro, acredita-se que o estresse não se acumula rapidamente antes de um grande terremoto e, portanto, não há razão para esperar que grandes correntes sejam geradas rapidamente. Em segundo lugar, os sismólogos têm pesquisado extensivamente por precursores elétricos estatisticamente confiáveis, usando instrumentação sofisticada, e não identificaram nenhum desses precursores. E em terceiro lugar, a água na crosta terrestre faria com que qualquer corrente gerada fosse absorvida antes de chegar à superfície.

Perturbação do ciclo diário da ionosfera

O registro ULF * da retenção da camada D da ionosfera que absorve a radiação EM durante as noites antes do terremoto em L'Aquila, Itália em 6/4/2009 . A anomalia é indicada em vermelho.

A ionosfera geralmente desenvolve sua camada D inferior durante o dia, enquanto à noite essa camada desaparece à medida que o plasma lá se transforma em gás . Durante a noite, a camada F da ionosfera permanece formada, em maior altitude que a camada D. Um guia de ondas para baixo HF radiofrequências até 10 MHz é formado durante a noite ( skywave propagação) como a camada reflecte F essas ondas de volta à terra. A skywave é perdida durante o dia, pois a camada D absorve essas ondas.

Afirma-se que as tensões tectônicas na crosta terrestre causam ondas de cargas elétricas que viajam para a superfície da Terra e afetam a ionosfera. Registros ULF * do ciclo diário da ionosfera indicam que o ciclo normal pode ser perturbado alguns dias antes de um forte terremoto raso. Quando a perturbação ocorre, observa-se que ou a camada D é perdida durante o dia, resultando na elevação da ionosfera e formação de skywave, ou a camada D aparece à noite, resultando na baixa da ionosfera e, portanto, ausência de skywave.

Os centros de ciência desenvolveram uma rede de transmissores e receptores VLF em escala global que detecta mudanças no skywave. Cada receptor também é um transmissor margarida para distâncias de 1.000 a 10.000 quilômetros e opera em frequências diferentes na rede. A área geral sob excitação pode ser determinada dependendo da densidade da rede. Por outro lado, foi mostrado que eventos extremos globais, como tempestades magnéticas ou erupções solares e eventos extremos locais no mesmo caminho VLF, como outro terremoto ou erupção de um vulcão que ocorre próximo ao terremoto em avaliação, tornam difícil ou impossível relacionar mudanças no skywave para o terremoto de interesse.

Observação de satélite da queda esperada da temperatura do solo

A gravação da noite térmica em 6, 21 e 28 de janeiro de 2001 na região de Gujarat, na Índia. Marcado com um asterisco está o epicentro do terremoto Bhuj em 26 de janeiro, que foi de 7,9 de magnitude. A gravação intermediária revela uma anomalia térmica em 21 de janeiro, que é mostrada em vermelho. Na próxima gravação, 2 dias após o terremoto, a anomalia térmica desapareceu.

Uma forma de detectar a mobilidade das tensões tectônicas é detectar temperaturas localmente elevadas na superfície da crosta, medidas por satélites . Durante o processo de avaliação, o fundo de variação diária e ruído devido a distúrbios atmosféricos e atividades humanas são removidos antes de visualizar a concentração de tendências na área mais ampla de uma falha. Este método vem sendo aplicado experimentalmente desde 1995.

Em uma abordagem mais recente para explicar o fenômeno, Friedmann Freund da NASA propôs que a radiação infravermelha capturada pelos satélites não se deve a um aumento real na temperatura da superfície da crosta. Segundo essa versão, a emissão é resultado da excitação quântica que ocorre na religação química de portadores de carga positiva ( buracos ) que viajam das camadas mais profundas para a superfície da crosta a uma velocidade de 200 metros por segundo. A carga elétrica surge como resultado de tensões tectônicas crescentes conforme a época do terremoto se aproxima. Essa emissão se estende superficialmente até 500 x 500 quilômetros quadrados para eventos muito grandes e pára quase imediatamente após o terremoto.

Tendências

Em vez de observar fenômenos anômalos que podem ser sinais precursores de um terremoto iminente, outras abordagens para prever terremotos procuram tendências ou padrões que levam a um terremoto. Como essas tendências podem ser complexas e envolver muitas variáveis, muitas vezes são necessárias técnicas estatísticas avançadas para entendê-las, portanto, às vezes são chamados de métodos estatísticos. Essas abordagens também tendem a ser mais probabilísticas e ter períodos de tempo maiores e, portanto, se fundem na previsão de terremotos.

Previsão do tempo

A previsão do tempo para terremotos, sugerida em 2016, é a estimativa do estado dinâmico atual de um sistema sismológico, com base no tempo natural introduzido em 2001. Difere da previsão que visa estimar a probabilidade de um evento futuro, mas também é considerada uma base potencial para previsão. Os cálculos de previsão produzem a "pontuação do potencial de terremoto", uma estimativa do nível atual de progresso sísmico. As aplicações típicas são: grandes terremotos e tsunamis globais, tremores secundários e sismicidade induzida, sismicidade induzida em campos de gás, risco sísmico para megacidades globais, estudo de agrupamento de grandes terremotos globais, etc.

Rebote elástico

Mesmo a rocha mais dura não é perfeitamente rígida. Dada uma grande força (como entre duas imensas placas tectônicas movendo-se uma pela outra), a crosta terrestre se dobrará ou se deformará. De acordo com a teoria de rebote elástico de Reid (1910) , eventualmente a deformação (deformação) torna-se grande o suficiente para que algo se quebre, geralmente em uma falha existente. O deslizamento ao longo da quebra (um terremoto) permite que a rocha de cada lado se recupere para um estado menos deformado. No processo, a energia é liberada em várias formas, incluindo ondas sísmicas. O ciclo de força tectônica sendo acumulado na deformação elástica e liberado em um rebote repentino é então repetido. À medida que o deslocamento de um único gamas sismo de menos de um metro a cerca de 10 metros (por um M 8 tremor), a existência de grandes demonstrado greve-derrapante deslocamentos de centenas de milhas revela a existência de um sismo ciclo de longa duração.

Terremotos característicos

As falhas de terremoto mais estudadas (como a megaterrugem de Nankai , a falha de Wasatch e a falha de San Andreas ) parecem ter segmentos distintos. O modelo de terremoto característico postula que os terremotos geralmente estão restritos a esses segmentos. Como os comprimentos e outras propriedades dos segmentos são fixos, os terremotos que rompem toda a falha devem ter características semelhantes. Isso inclui a magnitude máxima (que é limitada pelo comprimento da ruptura) e a quantidade de deformação acumulada necessária para romper o segmento de falha. Como os movimentos contínuos das placas fazem com que a deformação se acumule de forma constante, a atividade sísmica em um determinado segmento deve ser dominada por terremotos de características semelhantes que se repetem em intervalos regulares. Para um determinado segmento de falha, identificar esses terremotos característicos e cronometrar sua taxa de recorrência (ou, inversamente, período de retorno ) deve, portanto, nos informar sobre a próxima ruptura; esta é a abordagem geralmente usada na previsão de risco sísmico. UCERF3 é um exemplo notável de tal previsão, preparada para o estado da Califórnia. Os períodos de retorno também são usados ​​para prever outros eventos raros, como ciclones e inundações, e assumem que a frequência futura será semelhante à frequência observada até o momento.

A ideia de terremotos característicos foi a base da previsão de Parkfield : terremotos bastante semelhantes em 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 e 1966 sugeriram um padrão de quebras a cada 21,9 anos, com um desvio padrão de ± 3,1 anos. A extrapolação do evento de 1966 levou a uma previsão de um terremoto por volta de 1988, ou antes de 1993, o mais tardar (no intervalo de confiança de 95%). O apelo de tal método é que a previsão é derivada inteiramente da tendência , o que supostamente explica a física de terremotos e parâmetros de falha desconhecidos e possivelmente desconhecidos. No entanto, no caso de Parkfield, o terremoto previsto não ocorreu até 2004, uma década depois. Isso solapa seriamente a alegação de que os terremotos em Parkfield são quase periódicos e sugere que os eventos individuais diferem o suficiente em outros aspectos para questionar se eles têm características distintas em comum.

O fracasso da previsão de Parkfield levantou dúvidas quanto à validade do próprio modelo de terremoto característico. Alguns estudos questionaram as várias suposições, incluindo a principal de que os terremotos são restritos a segmentos, e sugeriram que os "terremotos característicos" podem ser um artefato de viés de seleção e a escassez de registros sismológicos (em relação aos ciclos de terremotos). Outros estudos consideraram se outros fatores precisam ser considerados, como a idade da falha. Se as rupturas de terremotos são mais geralmente restritas dentro de um segmento (como é frequentemente visto), ou ultrapassam os limites do segmento (também visto), tem uma influência direta no grau de perigo de terremoto: terremotos são maiores onde vários segmentos se rompem, mas aliviam mais tensão eles vão acontecer com menos freqüência.

Lacunas sísmicas

No contato em que duas placas tectônicas passam uma pela outra, todas as seções devem eventualmente escorregar, já que (a longo prazo) nenhuma é deixada para trás. Mas eles não escorregam ao mesmo tempo; diferentes seções estarão em diferentes estágios no ciclo de acumulação de deformação (deformação) e recuperação repentina. No modelo de lacuna sísmica, o "próximo grande terremoto" deve ser esperado não nos segmentos onde a sismicidade recente aliviou a deformação, mas nas lacunas intermediárias onde a deformação não aliviada é maior. Este modelo tem um apelo intuitivo; é usado em previsões de longo prazo e foi a base de uma série de previsões circun-pacíficas ( Orla do Pacífico ) em 1979 e 1989-1991.

No entanto, algumas suposições subjacentes sobre as lacunas sísmicas são agora conhecidas como incorretas. Um exame atento sugere que "pode ​​não haver informações nas lacunas sísmicas sobre o tempo de ocorrência ou a magnitude do próximo grande evento na região"; testes estatísticos das previsões circun-pacíficas mostram que o modelo de lacuna sísmica "não previu bem grandes terremotos". Outro estudo concluiu que um longo período de silêncio não aumentou o potencial de terremotos.

Padrões de sismicidade

Vários algoritmos derivados heuristicamente foram desenvolvidos para prever terremotos. Provavelmente, o mais conhecido é a família M8 de algoritmos (incluindo o método RTP) desenvolvido sob a liderança de Vladimir Keilis-Borok . O M8 emite um alarme de "Tempo de probabilidade aumentada" (TIP) para um grande terremoto de uma magnitude especificada ao observar certos padrões de terremotos menores. Os TIPs geralmente cobrem grandes áreas (até mil quilômetros de diâmetro) por até cinco anos. Parâmetros tão grandes tornaram o M8 controverso, pois é difícil determinar se os acertos que aconteceram foram previstos com habilidade ou apenas o resultado do acaso.

O M8 ganhou atenção considerável quando os terremotos de San Simeon e Hokkaido em 2003 ocorreram dentro de um TIP. Em 1999, o grupo de Keilis-Borok publicou uma alegação de ter alcançado resultados de médio prazo estatisticamente significativos usando seus modelos M8 e MSc, no que diz respeito aos grandes terremotos mundiais. No entanto, Geller et al. são céticos em relação às afirmações de previsões em qualquer período inferior a 30 anos. Um TIP amplamente divulgado para um terremoto M 6.4 no sul da Califórnia em 2004 não foi cumprido, nem dois outros TIPs menos conhecidos. Um estudo aprofundado do método RTP em 2008 descobriu que, de cerca de vinte alarmes, apenas dois podiam ser considerados acertos (e um deles tinha 60% de chance de acontecer de qualquer maneira). Concluiu que "o RTP não é significativamente diferente de um método ingênuo de adivinhação com base nas taxas históricas [de] sismicidade."

A liberação do momento de aceleração (AMR, "momento" sendo uma medição da energia sísmica), também conhecida como análise de tempo até a falha, ou liberação do momento sísmico de aceleração (ASMR), é baseada em observações que a atividade de foreshock antes de um grande terremoto não apenas aumentou, mas aumentou a uma taxa exponencial. Em outras palavras, um gráfico do número cumulativo de choques iniciais fica mais íngreme logo antes do choque principal.

Seguindo a formulação de Bowman et al. (1998) em uma hipótese testável e uma série de relatórios positivos, AMR parecia promissor, apesar de vários problemas. Os problemas conhecidos incluem não ser detectado para todos os locais e eventos e a dificuldade de projetar um tempo de ocorrência preciso quando a extremidade da cauda da curva fica íngreme. Mas testes rigorosos mostraram que as tendências aparentes de AMR provavelmente resultam de como o ajuste de dados é feito, e não leva em conta o agrupamento espaço-temporal de terremotos. As tendências de AMR são, portanto, estatisticamente insignificantes. O interesse na AMR (a julgar pelo número de artigos revisados ​​por pares) caiu desde 2004.

Aprendizado de máquina

Rouet-Leduc et al. (2019) relatou ter treinado com sucesso uma floresta aleatória de regressão em dados de série de tempo acústicos capazes de identificar um sinal emitido de zonas de falha que prevê falha de falha. Rouet-Leduc et al. (2019) sugeriram que o sinal identificado, anteriormente assumido como ruído estatístico, reflete o aumento da emissão de energia antes de sua liberação repentina durante um evento de escorregamento. Rouet-Leduc et al. (2019) postulou ainda que sua abordagem poderia limitar os tempos de falha de falha e levar à identificação de outros sinais desconhecidos. Devido à raridade dos terremotos mais catastróficos, a aquisição de dados representativos permanece problemática. Em resposta, Rouet-Leduc et al. (2019) conjeturaram que seu modelo não precisaria treinar em dados de terremotos catastróficos, uma vez que pesquisas adicionais mostraram que os padrões sísmicos de interesse são semelhantes em terremotos menores.

O aprendizado profundo também foi aplicado à previsão de terremotos. Embora a lei de Bath e lei de Omori descrever a magnitude de tremores secundários do terremoto e suas propriedades variáveis no tempo, a previsão da "distribuição espacial dos tremores secundários" continua a ser um problema de pesquisa aberta. Usando os THEANO e TensorFlow bibliotecas de software, DeVries et ai. (2018) treinou uma rede neural que alcançou maior precisão na previsão de distribuições espaciais de réplicas de terremotos do que a metodologia previamente estabelecida de mudança de tensão de ruptura de Coulomb. Notavelmente, DeVries et al. (2018) relataram que seu modelo não fez nenhuma "suposição sobre a orientação ou geometria do plano receptor" e pesou fortemente a mudança na tensão de cisalhamento, "soma dos valores absolutos dos componentes independentes do tensor de mudança de tensão" e o rendimento de von Mises critério. DeVries et al. (2018) postulou que a confiança de seu modelo nessas quantidades físicas indicou que eles podem "controlar o desencadeamento de terremotos durante a parte mais ativa do ciclo sísmico." Para testes de validação, DeVries et al. (2018) reservou 10% das amostras de dados de terremoto de treinamento positivas e uma quantidade igual de amostras negativas escolhidas aleatoriamente.

Arnaud Mignan e Marco Broccardo analisaram de forma semelhante a aplicação de redes neurais artificiais para a previsão de terremotos. Eles descobriram em uma revisão da literatura que a pesquisa de previsão de terremotos utilizando redes neurais artificiais gravitou em direção a modelos mais sofisticados em meio a um interesse crescente na área. Eles também descobriram que as redes neurais utilizadas na previsão de terremotos com taxas de sucesso notáveis ​​foram equiparadas no desempenho por modelos mais simples. Eles abordaram ainda as questões de aquisição de dados apropriados para treinar redes neurais para prever terremotos, escrevendo que a "natureza estruturada e tabulada dos catálogos de terremotos" torna os modelos de aprendizado de máquina transparentes mais desejáveis ​​do que as redes neurais artificiais.

Sismicidade induzida por EMP

Pulsos eletromagnéticos de alta energia podem induzir terremotos dentro de 2 a 6 dias após a emissão por geradores de EMP. Foi proposto que fortes impactos EM podem controlar a sismicidade, já que a dinâmica da sismicidade que se segue parece ser muito mais regular do que o normal.

Previsões notáveis

Estas são previsões, ou afirmações de previsões, que são notáveis ​​cientificamente ou por causa da notoriedade pública e reivindicam uma base científica ou quase científica. Como muitas previsões são mantidas confidencialmente ou publicadas em locais obscuros e se tornam notáveis ​​apenas quando são reivindicadas, pode haver um viés de seleção em que acertos recebam mais atenção do que acertos. As previsões listadas aqui são discutidas no livro de Hough e no artigo de Geller.

1975: Haicheng, China

O terremoto M 7.3 Haicheng de 1975 é o "sucesso" mais citado na previsão de terremotos. A história aparente é que o estudo da atividade sísmica na região levou as autoridades chinesas a emitir uma previsão de médio prazo em junho de 1974, e as autoridades políticas, portanto, ordenaram que várias medidas fossem tomadas, incluindo evacuação forçada de casas, construção de "estruturas simples ao ar livre" e exibição de filmes ao ar livre. O terremoto, que atingiu às 19:36, foi poderoso o suficiente para destruir ou danificar gravemente cerca de metade das casas. No entanto, as "medidas preventivas eficazes tomadas" teriam mantido o número de mortos abaixo de 300 em uma área com população de cerca de 1,6 milhão, onde, de outra forma, dezenas de milhares de mortes poderiam ser esperadas.

No entanto, embora um grande terremoto tenha ocorrido, tem havido algum ceticismo sobre a narrativa das medidas tomadas com base em uma previsão oportuna. Esse evento ocorreu durante a Revolução Cultural , quando "a crença na previsão do terremoto foi transformada em um elemento de ortodoxia ideológica que distinguia os verdadeiros transatlânticos dos desviados de direita". A manutenção de registros estava desordenada, dificultando a verificação de detalhes, incluindo se havia alguma ordem de evacuação. O método usado para as previsões de médio ou curto prazo (além da "linha revolucionária do presidente Mao") não foi especificado. A evacuação pode ter sido espontânea, seguindo o forte choque (M 4.7) ocorrido no dia anterior.

Um estudo de 2006 que teve acesso a uma ampla gama de registros descobriu que as previsões estavam erradas. "Em particular, não houve nenhuma previsão oficial de curto prazo, embora tal previsão tenha sido feita por cientistas individuais." Além disso: "foram apenas os choques que desencadearam as decisões finais de aviso e evacuação". Eles estimam que 2.041 vidas foram perdidas. O fato de mais pessoas não terem morrido foi atribuído a uma série de circunstâncias fortuitas, incluindo educação sobre o terremoto nos meses anteriores (provocada por elevada atividade sísmica), iniciativa local, tempo (ocorrendo quando as pessoas não estavam trabalhando nem dormindo) e estilo local de construção. Os autores concluem que, embora seja uma previsão insatisfatória, "foi uma tentativa de prever um grande terremoto que, pela primeira vez, não terminou com um fracasso prático."

1981: Lima, Peru (Brady)

Em 1976, Brian Brady, um físico então do US Bureau of Mines , onde havia estudado como as rochas se fraturam ", concluiu uma série de quatro artigos sobre a teoria dos terremotos com a dedução de que a formação de tensão na zona de subducção [off-shore de Peru] pode resultar em um terremoto de grande magnitude em um período de sete a quatorze anos a partir de meados de novembro de 1974. " Em um memorando interno escrito em junho de 1978, ele reduziu a janela de tempo para "outubro a novembro de 1981", com um choque principal na faixa de 9,2 ± 0,2. Em um memorando de 1980, ele especificou "meados de setembro de 1980". Isso foi discutido em um seminário científico em San Juan, Argentina, em outubro de 1980, onde o colega de Brady, W. Spence, apresentou um artigo. Brady e Spence então se encontraram com funcionários do governo dos Estados Unidos e do Peru em 29 de outubro, e "previram uma série de terremotos de grande magnitude no segundo semestre de 1981". Essa previsão tornou-se amplamente conhecida no Peru, após o que a embaixada dos Estados Unidos descreveu como "manchetes sensacionais de primeira página veiculadas na maioria dos jornais diários de Lima" em 26 de janeiro de 1981.

Em 27 de janeiro de 1981, depois de revisar a previsão de Brady-Spence, o Conselho Nacional de Avaliação de Previsão de Terremotos (NEPEC) dos Estados Unidos anunciou que não estava "convencido da validade científica" da previsão e que "nada foi mostrado nos dados de sismicidade observados, ou na teoria, na medida em que é apresentada, que empresta substância aos tempos, locais e magnitudes previstos dos terremotos. " Continuou dizendo que embora houvesse uma probabilidade de grandes terremotos nos tempos previstos, essa probabilidade era baixa e recomendava que "a previsão não fosse levada em consideração".

Imperturbável, Brady posteriormente revisou sua previsão, afirmando que haveria pelo menos três terremotos em ou por volta de 6 de julho, 18 de agosto e 24 de setembro de 1981, levando um oficial do USGS a reclamar: "Se ele puder continuar a jogar este jogo .. . eventualmente, ele obterá um acerto e suas teorias serão consideradas válidas por muitos. "

Em 28 de junho (a data mais amplamente considerada como a data do primeiro terremoto previsto), foi noticiado que: "a população de Lima passou um domingo tranquilo". A manchete de um jornal peruano: "NO PASO NADA" ("Nada acontece").

Em julho, Brady retirou formalmente sua previsão, alegando que a atividade sísmica de pré-requisito não havia ocorrido. As perdas econômicas devido à redução do turismo durante este episódio foram estimadas em cerca de cem milhões de dólares.

1985-1993: Parkfield, EUA (Bakun-Lindh)

O " experimento de previsão de terremotos de Parkfield " foi a previsão científica de terremotos mais anunciada de todos os tempos. Foi baseado na observação de que o segmento Parkfield da Falha de San Andreas quebra regularmente com um terremoto moderado de cerca de M 6 a cada várias décadas: 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 e 1966. Mais particularmente, Bakun & Lindh (1985 ) apontaram que, se o terremoto de 1934 for excluído, eles ocorrem a cada 22 anos, ± 4,3 anos. Contando a partir de 1966, eles previram uma chance de 95% de que o próximo terremoto ocorreria por volta de 1988, ou 1993, o mais tardar. O Conselho Nacional de Avaliação da Previsão de Terremotos (NEPEC) avaliou isso e concordou. O US Geological Survey e o estado da Califórnia, portanto, estabeleceram uma das "redes mais sofisticadas e densas de instrumentos de monitoramento do mundo", em parte para identificar quaisquer precursores quando o terremoto veio. A confiança era alta o suficiente para que planos detalhados fossem feitos para alertar as autoridades de emergência caso houvesse sinais de que um terremoto era iminente. Nas palavras do Economist : "nunca uma emboscada foi mais cuidadosamente armada para um evento como esse."

O ano de 1993 chegou e passou, sem cumprimento. Eventualmente, houve um terremoto M 6.0 no segmento Parkfield da falha, em 28 de setembro de 2004, mas sem aviso prévio ou precursores óbvios. Embora o experimento de travar um terremoto seja considerado por muitos cientistas como tendo sido bem-sucedido, a previsão foi malsucedida, pois o evento final foi uma década atrasado.

1983-1995: Grécia (VAN)

Em 1981, o grupo "VAN", liderado por Panayiotis Varotsos, disse ter encontrado uma relação entre terremotos e 'sinais elétricos sísmicos' (SES). Em 1984, eles apresentaram uma tabela de 23 terremotos de 19 de janeiro de 1983 a 19 de setembro de 1983, da qual alegaram ter previsto com sucesso 18 terremotos. Outras listas se seguiram, como a reivindicação de 1991 de prever seis de sete terremotos com M _s   ≥ 5,5 no período de 1 de abril de 1987 a 10 de agosto de 1989, ou cinco de sete terremotos com M _s   ≥ 5,3 no período sobreposto de 15 De maio de 1988 a 10 de agosto de 1989, em 1996 eles publicaram um "Resumo de todas as previsões publicadas de 1 de janeiro de 1987 a 15 de junho de 1995", totalizando 94 previsões. Comparando isso com uma lista de "Todos os terremotos com M _S (ATH)" e dentro dos limites geográficos, incluindo a maior parte da Grécia, eles apresentam uma lista de 14 terremotos que deveriam ter previsto. Aqui, eles reivindicam dez sucessos, para uma taxa de sucesso de 70%.

As previsões do VAN foram criticadas por vários motivos, incluindo serem geofisicamente implausíveis, "vagas e ambíguas", não atender aos critérios de previsão e ajuste retroativo de parâmetros. Uma revisão crítica de 14 casos em que a VAN reivindicou 10 sucessos mostrou apenas um caso em que ocorreu um terremoto dentro dos parâmetros de previsão. As previsões do VAN não só falham em fazer melhor do que o acaso, mas mostram "uma associação muito melhor com os eventos que ocorreram antes deles", segundo Mulargia e Gasperini. Outras revisões iniciais descobriram que os resultados do VAN, quando avaliados por parâmetros definidos, eram estatisticamente significativos. Ambas as visões positivas e negativas sobre as previsões VAN deste período foram resumidas no livro de 1996 "A Critical Review of VAN" editado por Sir James Lighthill e em uma questão de debate apresentada pela revista Geophysical Research Letters que foi focada na significância estatística do Método VAN. A VAN teve a oportunidade de responder às suas críticas nessas publicações de revisão. Em 2011, a ICEF revisou o debate de 1996 e concluiu que a capacidade otimista de previsão do SES alegada pela VAN não poderia ser validada. Em 2013, as atividades do SES foram consideradas coincidentes com os mínimos das flutuações do parâmetro de ordem da sismicidade, que se mostraram precursores estatisticamente significativos, empregando a análise de coincidência de eventos.

Uma questão crucial são os parâmetros grandes e frequentemente indeterminados das previsões, de tal forma que alguns críticos dizem que não são previsões e não devem ser reconhecidas como tal. Grande parte da controvérsia com VAN surge dessa falha em especificar adequadamente esses parâmetros. Alguns de seus telegramas incluem previsões de dois eventos terremotos distintos, como (normalmente) um terremoto previsto a 300 km "NW" de Atenas e outro a 240 km "W", "com magnitutos [sic] 5,3 e 5, 8 ", sem limite de tempo. A estimativa do parâmetro de tempo foi introduzida no Método VAN por meio do tempo natural em 2001. A VAN contestou as conclusões 'pessimistas' de seus críticos, mas os críticos não cederam. Foi sugerido que a VAN falhou em contabilizar o agrupamento de terremotos, ou que eles interpretaram seus dados de forma diferente durante os períodos de maior atividade sísmica.

A VAN foi criticada em várias ocasiões por causar pânico público e agitação generalizada. Isso foi agravado pela amplitude de suas previsões, que cobrem grandes áreas da Grécia (até 240 quilômetros de largura, e muitas vezes pares de áreas), muito maiores do que as áreas realmente afetadas por terremotos das magnitudes previstas (geralmente várias dezenas de quilômetros entre). As magnitudes são igualmente amplas: uma magnitude prevista de "6,0" representa uma faixa de uma magnitude benigna 5,3 a 6,7 ​​amplamente destrutiva. Juntamente com janelas de tempo indeterminadas de um mês ou mais, tais previsões "não podem ser utilizadas na prática" para determinar um nível apropriado de preparação, seja para restringir o funcionamento normal da sociedade ou mesmo para emitir avisos públicos.

2008: Grécia (VAN)

Depois de 2006, a VAN afirma que todos os alarmes relacionados à atividade SES foram tornados públicos postando em arxiv.org . Essa atividade SES é avaliada usando um novo método que eles chamam de 'tempo natural'. Um desses relatórios foi publicado em 1º de fevereiro de 2008, duas semanas antes do mais forte terremoto na Grécia durante o período de 1983-2011. Este terremoto ocorreu em 14 de fevereiro de 2008, com magnitude (Mw) 6,9. O relatório do VAN também foi descrito em um artigo no jornal Ethnos em 10 de fevereiro de 2008. No entanto, Gerassimos Papadopoulos comentou que os relatórios do VAN eram confusos e ambíguos e que "nenhuma das alegações de previsões bem-sucedidas do VAN é justificada". Uma resposta a esse comentário, que insistia na precisão da previsão, foi publicada na mesma edição.

1989: Loma Prieta, US

O terremoto Loma Prieta de 1989 (epicentro nas montanhas de Santa Cruz a noroeste de San Juan Bautista, Califórnia ) causou danos significativos na área da Baía de São Francisco, na Califórnia. O US Geological Survey (USGS) alegou, 12 horas após o evento, que havia "previsto" este terremoto em um relatório do ano anterior. Posteriormente, a equipe do USGS afirmou que esse terremoto havia sido "antecipado"; várias outras afirmações de previsão também foram feitas.

Ruth Harris ( Harris (1998) ) revisou 18 artigos (com 26 previsões) datando de 1910 "que oferecem ou se relacionam com previsões científicas do terremoto de Loma Prieta em 1989". (Neste caso, nenhuma distinção é feita entre uma previsão , que é limitada a uma estimativa probabilística de um terremoto acontecendo ao longo de algum período de tempo, e uma previsão mais específica .) Nenhuma dessas previsões pode ser testada rigorosamente devido à falta de especificidade, e onde uma previsão inclui a hora e o local corretos, a janela era tão ampla (por exemplo, cobrindo a maior parte da Califórnia por cinco anos) a ponto de perder qualquer valor como previsão. As previsões que chegaram perto (mas com uma probabilidade de apenas 30%) tinham janelas de dez ou vinte anos.

Uma previsão debatida veio do algoritmo M8 usado por Keilis-Borok e associados em quatro previsões. A primeira dessas previsões perdeu a magnitude (M 7,5) e o tempo (uma janela de cinco anos de 1 de janeiro de 1984 a 31 de dezembro de 1988). Eles conseguiram a localização, incluindo a maior parte da Califórnia e metade de Nevada. Uma revisão subsequente, apresentada ao NEPEC, estendeu a janela de tempo para 1o de julho de 1992 e reduziu a localização apenas para o centro da Califórnia; a magnitude permaneceu a mesma. Um número apresentado por eles teve mais duas revisões, para terremotos M ≥ 7,0 no centro da Califórnia. A janela de cinco anos para um terminou em julho de 1989 e, portanto, perdeu o evento Loma Prieta; a segunda revisão estendeu-se até 1990 e incluiu Loma Prieta.

Ao discutir o sucesso ou o fracasso da previsão para o terremoto de Loma Prieta, alguns cientistas argumentam que isso não ocorreu na falha de San Andreas (o foco da maioria das previsões) e envolveu um movimento deslizante (vertical) em vez de deslizamento. movimento (horizontal) e, portanto, não foi previsto.

Outros cientistas argumentam que ocorreu na zona de falha de San Andreas , e liberou grande parte da tensão acumulada desde o terremoto de 1906 em San Francisco; portanto, várias das previsões estavam corretas. Hough afirma que "a maioria dos sismólogos" não acredita que este terremoto foi previsto "per se". Em sentido estrito, não houve previsões, apenas previsões, que foram apenas parcialmente bem-sucedidas.

Iben Browning afirmou ter previsto o evento Loma Prieta, mas (como será visto na próxima seção) esta afirmação foi rejeitada.

1990: New Madrid, EUA (Browning)

Iben Browning (um cientista com doutorado em zoologia e treinamento como biofísico, mas sem experiência em geologia, geofísica ou sismologia) era um "consultor de negócios independente" que previa tendências climáticas de longo prazo para as empresas. Ele apoiou a ideia (cientificamente não comprovada) de que vulcões e terremotos são mais prováveis ​​de serem desencadeados quando a força das marés do sol e da lua coincidem para exercer pressão máxima na crosta terrestre ( sizígia ). Tendo calculado quando essas forças de maré são maximizadas, Browning então "projetou" quais áreas corriam maior risco de um grande terremoto. Uma área que ele mencionou com frequência foi a Zona Sísmica de New Madrid no canto sudeste do estado de Missouri , o local de três terremotos muito grandes em 1811–12, que ele combinou com a data de 3 de dezembro de 1990.

A reputação e a credibilidade percebida de Browning foram impulsionadas quando ele afirmou em vários folhetos promocionais e anúncios ter previsto (entre vários outros eventos) o terremoto Loma Prieta de 17 de outubro de 1989. O Conselho Nacional de Avaliação de Previsão de Terremotos (NEPEC) formou um Grupo de Trabalho Ad Hoc ( AHWG) para avaliar a previsão de Browning. Seu relatório (publicado em 18 de outubro de 1990) rejeitou especificamente a alegação de uma previsão bem-sucedida do terremoto de Loma Prieta. Uma transcrição de sua palestra em San Francisco em 10 de outubro mostrou que ele disse: "provavelmente haverá vários terremotos ao redor do mundo, Richter 6+, e pode haver um ou dois vulcões" - o que, em uma escala global, é sobre média por uma semana - sem menção a qualquer terremoto na Califórnia.

Embora o relatório do AHWG refutasse as afirmações de Browning de sucesso anterior e a base de sua "projeção", teve pouco impacto após um ano de afirmações contínuas de uma previsão bem-sucedida. A previsão de Browning recebeu o apoio do geofísico David Stewart, e o endosso tácito de muitas autoridades públicas em seus preparativos para um grande desastre, o que foi amplificado pela exposição massiva na mídia de notícias. Nada aconteceu em 3 de dezembro, e Browning morreu de ataque cardíaco sete meses depois.

2004 e 2005: Sul da Califórnia, EUA (Keilis-Borok)

O algoritmo M8 (desenvolvido sob a liderança de Vladimir Keilis-Borok na UCLA ) ganhou respeito pelas previsões aparentemente bem-sucedidas dos terremotos de San Simeon e Hokkaido em 2003. Grande interesse foi, portanto, gerado pela previsão no início de 2004 de um terremoto M ≥ 6,4 a ocorrer em algum lugar dentro de uma área do sul da Califórnia de aproximadamente 12.000 milhas quadradas, em ou antes de 5 de setembro de 2004. Ao avaliar esta previsão, o California Earthquake Prediction Evaluation Council (CEPEC) observou que este método ainda não tinha feito previsões suficientes para validação estatística e era sensível às suposições de entrada. Portanto, concluiu que nenhuma "ação de política pública especial" era garantida, embora tenha lembrado a todos os californianos "dos riscos sísmicos significativos em todo o estado". O terremoto previsto não ocorreu.

Uma previsão muito semelhante foi feita para um terremoto em ou antes de 14 de agosto de 2005, aproximadamente na mesma área do sul da Califórnia. A avaliação e recomendação do CEPEC foram essencialmente as mesmas, notando desta vez que a previsão anterior e outras duas não se cumpriram. Essa previsão também falhou.

2009: L'Aquila, Itália (Giuliani)

Às 03:32 de 6 de abril de 2009, a região de Abruzzo , no centro da Itália, foi atingida por um terremoto de magnitude M 6,3. Na cidade de L'Aquila e arredores, cerca de 60.000 edifícios desabaram ou foram seriamente danificados, resultando em 308 mortos e 67.500 desabrigados. Na mesma época, foi relatado que Giampaolo Giuliani previu o terremoto, tentou alertar o público, mas foi amordaçado pelo governo italiano.

Giampaolo Giuliani era técnico de laboratório do Laboratori Nazionali del Gran Sasso . Como hobby, ele monitorava há alguns anos o radônio usando instrumentos que havia projetado e construído. Antes do terremoto de L'Aquila, ele era desconhecido da comunidade científica e não tinha publicado nenhum trabalho científico. Ele foi entrevistado no dia 24 de março por um blog em italiano, Donne Democratiche , sobre um enxame de terremotos de baixa intensidade na região de Abruzzo que começou em dezembro anterior. Ele disse que esse enxame era normal e diminuiria no final de março. Em 30 de março, L'Aquila foi atingido por um tremor de magnitude 4,0, o maior até agora.

Em 27 de março, Giuliani avisou o prefeito de L'Aquila que poderia haver um terremoto em 24 horas, e ocorreu um terremoto M ~ 2.3. Em 29 de março, ele fez uma segunda previsão. Ele telefonou para o prefeito da cidade de Sulmona, cerca de 55 quilômetros a sudeste de L'Aquila, para esperar um "danoso" - ou mesmo "catastrófico" - terremoto dentro de 6 a 24 horas. Furgões com alto-falantes foram usados ​​para alertar os habitantes de Sulmona para a evacuação, com conseqüente pânico. Nenhum terremoto se seguiu e Giuliano foi citado por incitar o alarme público e impedido de fazer previsões públicas futuras.

Após o evento de L'Aquila, Giuliani afirmou ter encontrado aumentos alarmantes nos níveis de radônio poucas horas antes. Ele disse que avisou parentes, amigos e colegas na noite anterior ao terremoto. Ele foi posteriormente entrevistado pela Comissão Internacional de Previsão de Terremotos para Proteção Civil, que concluiu que Giuliani não havia transmitido uma previsão válida do choque principal às autoridades civis antes de sua ocorrência.

Dificuldade ou impossibilidade

Como mostram os exemplos anteriores, o registro da previsão de terremotos foi decepcionante. O otimismo da década de 1970 de que a previsão rotineira de terremotos seria "em breve", talvez dentro de dez anos, estava ficando desapontadoramente curto na década de 1990, e muitos cientistas começaram a se perguntar por quê. Em 1997, foi afirmado positivamente que os terremotos não podem ser previstos, o que levou a um debate notável em 1999 sobre se a previsão de terremotos individuais é uma meta científica realista.

A previsão de terremotos pode ter falhado apenas porque é "terrivelmente difícil" e ainda está além da competência atual da ciência. Apesar do anúncio confiante há quatro décadas de que a sismologia estava "à beira" de fazer previsões confiáveis, ainda pode haver uma subestimação das dificuldades. Já em 1978 foi relatado que a ruptura do terremoto pode ser complicada pela "distribuição heterogênea das propriedades mecânicas ao longo da falha", e em 1986 que as irregularidades geométricas na superfície da falha "parecem exercer controles importantes no início e na interrupção das rupturas". Outro estudo atribuiu diferenças significativas no comportamento da falha à maturidade da falha. Esses tipos de complexidades não se refletem nos métodos de previsão atuais.

A sismologia pode até mesmo não ter uma compreensão adequada de seu conceito mais central, a teoria do rebote elástico . Uma simulação que explorou as hipóteses sobre a distribuição do escorregamento encontrou resultados "que não estão de acordo com a visão clássica da teoria do rebote elástico". (Isso foi atribuído a detalhes de heterogeneidade de falha não contabilizados na teoria.)

A previsão de terremotos pode ser intrinsecamente impossível. Em 1997, foi argumentado que a Terra está em um estado de criticidade auto-organizada "onde qualquer pequeno terremoto tem alguma probabilidade de se transformar em um grande evento". Também foi argumentado com base na teoria da decisão que "a previsão de grandes terremotos é, em qualquer sentido prático, impossível." Em 2021, uma multidão de autores de uma variedade de universidades e institutos de pesquisa estudando o Satélite Eletromagnético Sísmico da China relataram que as alegações baseadas em criticidade auto-organizada afirmando que a qualquer momento qualquer pequeno terremoto pode eventualmente se transformar em um grande evento, não se sustentam tendo em vista os resultados obtidos até o momento pela análise do tempo natural .

A previsão do terremoto pode ser intrinsecamente impossível tem sido fortemente contestada. Mas a melhor refutação da impossibilidade - a previsão efetiva do terremoto - ainda não foi demonstrada.

Memória do terremoto no tempo e no espaço

Um estudo recente detectou memória temporal e espacial de longo prazo de terremotos entre eventos acima de uma certa magnitude, confirmando conclusões anteriores obtidas pela análise do tempo natural . O estudo definiu e analisou probabilidades condicionais defasadas de longo prazo. O estudo descobriu, usando dados reais em todo o mundo, que as probabilidades condicionais defasadas mostram memória de longo prazo para os tempos entre eventos e distâncias entre eventos. Verificou-se também que as funções de memória obedecem a escala e decaem lentamente com o tempo. No entanto, em um momento característico (da ordem de um ano), a decadência passa para uma decadência mais rápida. Essas descobertas provavelmente estão relacionadas a tremores secundários, mas, no entanto, podem ser úteis para melhorar as previsões de terremotos. Um modelo ETAS aprimorado com base em descobertas de memória foi desenvolvido por Zhang et al.

Veja também

Notas

Referências

Fontes

Leitura de adição

• Robbins, Stuart (1 de setembro de 2012). "Terremotos lunáticos: as marés causam terremotos?" . Expondo o Podcast da PseudoAstronomia. - Podcast discutindo por que a alegação de que terremotos podem ser previstos é falsa.
• Avaliação de curto prazo do perigo de terremoto para a falha de San Andreas no sul da Califórnia (PDF) (Relatório). US Geological Survey. 1991. Relatório de Arquivo Aberto 91-32.
• Hough, Susan Elizabeth (2007). Escala de Richter: Medida de um terremoto, Medida de um homem . Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12807-8.
• Langer, James S. (2008). " Escala de Richter: Medida de um Terremoto, Medida de um Homem , Susan Elizabeth Hough, Princeton U. Press, Princeton, NJ, 2007. $ 27,95 (335 pp.). ISBN 978-0-691-12807-8". Física hoje . 61 (1): 60–62. Bibcode : 2008PhT .... 61a..60H . doi : 10.1063 / 1.2835157 .
• G.-P. Ostermeyer, VL Popov, E. Shilko, O. Vasiljeva (2021). Biomecânica multiescala e tribologia de sistemas inorgânicos e orgânicos . Em memória do Professor Sergey Psakhie. Springer Int. Publ. DOI: 10.1007 / 978-3-030-60124-9

links externos

• US Geological Survey: Tópicos de previsão de terremotos
• US Geological Survey: Estatísticas de terremotos