Ett team av seismologer har utvecklat en ny mätning av seismisk energifrisättning som kan tillämpas på stora jordbävningar. Kallas för strålningsenergiförstärkningsfaktorn (REEF), det ger ett mått på jordbävningsbrottskomplexitet som bättre fångar variationer i mängden och varaktigheten av glidning längs förkastningen för händelser som kan ha liknande magnituder.

Magnitud är ett mått på den relativa storleken på en jordbävning. Det finns flera olika magnitudskalor (inklusive den ursprungliga Richterskalan), med "moment magnitud" nu det mest använda måttet eftersom det är enhetligt tillämpbart på alla storlekar av jordbävningar. Den seismiska energin som frigörs vid en jordbävning kan också mätas direkt från inspelad markskakning, ger ett distinkt mått på jordbävningsprocessen. Jordbävningar av en given magnitud kan ha mycket olika utstrålad seismisk energi.

Forskare vid UC Santa Cruz och California Institute of Technology (Caltech) utarbetade REEF i ett försök att förstå variationer i bristningsegenskaperna hos de största och mest destruktiva jordbävningarna, som jordbävningen på Sumatra 2004 (magnitut 9,2) och 2011 Tohoku-jordbävningen i Japan (magnitut 9,1). De introducerade den nya mätningen i en tidning publicerad 21 mars i Vetenskapens framsteg . Första författare Lingling Ye, en före detta UC Santa Cruz doktorand och Caltech postdoktoral forskare, är nu vid Sun Yat-sen University i Kina. Hennes medförfattare är Hiroo Kanamori på Caltech och Thorne Lay vid UC Santa Cruz.

REEF mäts genom förhållandet mellan jordbävningens faktiska uppmätta utstrålade energi (i seismiska vågor som registrerats runt om i världen) och den minsta möjliga energi som en händelse med samma seismiska moment och brottvaraktighet skulle producera. Om bristningen är ryckig och oregelbunden, det utstrålar mer seismisk energi, speciellt vid höga frekvenser, och detta indikerar friktionsförhållanden och dynamiska processer på felplanet under brott, Lay förklarade.

Forskarna gjorde systematiska mätningar av REEF för 119 senaste stora jordbävningar av magnituden 7,0 till 9,2. De hittade tydliga regionala mönster, med vissa subduktionszoner som har högre REEF-brott i genomsnitt än andra zoner.

"Detta indikerar, för första gången, att energiutsläppet påverkas av regionala egenskaper för varje förkastningszon, sa Lay, professor i jord- och planetvetenskap vid UCSC.

Den exakta orsaken till att vissa regioner utstrålar högre energi i en händelse av given storlek är fortfarande under utredning, men kan vara kopplat till regionala skillnader i grovheten hos felen, i vätskefördelningarna på felen, eller i sedimenten som är fångade i förkastningszonen, han sa.

Ytterligare forskning med hjälp av REEF kan hjälpa seismologer att få bättre förståelse för jordbävningsmekanik och jordbävningsrisker runt om i världen.