Att spåra storleken på flera katastrofala naturhändelser och rita en grafik över hur många episoder av varje har inträffat genom historien ger ett resultat som inte kan ignoreras. Tvärtom, vad grafiken avslöjar är en högt definierad kurva som lyckligtvis visar att ju starkare förmågan att förstöra, ju mindre ofta episoden inträffar. Till exempel, väldigt få jordbävningar är förödande, men små jordbävningar förekommer ofta, de flesta av dem är så svaga att människor inte uppfattar dem och de detekteras bara av mycket känsliga sensorer. Denna information är viktig vid beräkning av eventuella associerade risker.

Dock, detta beroende är inte alltid lika uppenbart och anpassar sig inte till samma matematiska funktion, särskilt vid större evenemang. Álvaro Corral och Álvaro González, forskare vid Center for Mathematical Research (CRM) och UAB Department of Mathematics, har utfört den mest exakta statistiska analysen som existerar hittills av hela uppsättningen naturfenomen som kan orsaka katastrofer:jordbävningar, orkaner, skogsbränder, meteoritpåverkan, kraftiga regn och marknedgång orsakade av karstfenomen (där grundvattnet urholkar berg).

Efter att ha analyserat data från tusentals olika avsnitt av vart och ett av dessa naturfenomen, forskare kunde använda samma matematiska teknik för att beskriva funktionerna relaterade till frekvensen av dessa fenomen och värdet av deras storlek eller storlek. Majoriteten av dem styrs av maktlagen, där händelser inträffar oftare ju mindre de är, utan någon definition av en "normal" eller typisk storlek.

Ändå, frekvensen av andra händelser, som skogsbränder, följer en annan matematisk fördelning, känd som den lognormala fördelningen, oavsett om det är små episoder eller förödande bränder som kan bränna upp till hundratusentals tunnland mark.

Studien gjorde det möjligt att specificera exakt hur dessa funktioner justeras i varje fall, och om de fortsätter att vara giltiga eller inte för gränsfall (t.ex. extremt stora händelser), med syftet att använda samma mönster för att beskriva händelser av många olika storlekar och också av mycket olika ursprung.

"Tack vare denna studie kommer det att bli en förbättring av riskuppskattningarna av katastrofala händelser som inträffar i olika delar av världen, beroende på det historiska registret för varje region, "Álvaro Corral bekräftar.

Forskarna tycker att det är anmärkningsvärt att så olika naturfenomen följer en maktlagsfördelning. Enligt Corral, "vissa tolkningar pekar på att detta inträffar när fenomenet visar vad som kallas ett" lavinbeteende ", snabbt släpper ut energi som har ackumulerats över tid; men det finns fortfarande mycket att utreda på detta område. "

Till exempel, skogsbränder är ett undantag från regeln, med tanke på att de också kan definieras som "laviner" som plötsligt släpper ut energi som ackumulerats i form av biomassa. "Vi vet inte i detalj varför vissa" lavin "-fenomen följer en lognormal fördelning, och detta motsäger faktiskt tidigare studier. Bättre fysiska modeller kommer att vara nödvändiga för att förklara storleken på dessa processer, "påpekar författarna.

Forskningen, publicerades nyligen i tidningen Jord- och rymdvetenskap , genomfördes av Álvaro Corral, forskare vid Center for Mathematical Research (CRM) och UAB Department of Mathematics, Barcelona Graduate School of Mathematics and the Complexity Science Hub Vienna, i samarbete med Álvaro González, även från Center for Mathematical Research (CRM).