De allra flesta jordbävningar vi känner kommer snart efter mindre, enligt ny forskning som ger nya insikter om hur seismologi fungerar.

Fyndet ger en enastående inblick i vad som händer före måttliga och stora jordbävningar - och forskare finner att de allra flesta inträffar efter att mindre jordbävningar börjar krusa under marken, ibland dagar eller till och med veckor före huvudchocken.

"En av de största frågorna inom jordbävningseismologi är hur jordbävningar kommer igång, "sa studiens huvudförfattare, Daniel Trugman, seismolog vid Los Alamos National Laboratory. "Vi hittar det mest, om inte alla, av (betydande) jordbävningar föregås av prognoser som vi kan upptäcka "med en ny beräkningsteknik.

Tidigare, forskare observerade att endast hälften av alla måttliga skalv hade föregångare till mindre händelser. Nu, denna nya studie av jordbävningar i södra Kalifornien av minst magnitud 4 mellan 2008 och 2017 finner att minst 72% av dem hade tidigare, mindre skalv.

"Förhöjd förshockaktivitet är genomgående i södra Kalifornien, "avslutade studien.

"Det är förvånande, "studera medförfattare Zachary Ross, Caltech biträdande professor i geofysik, sa. "Det är viktigt för att förstå jordbävningens fysik. Är de tysta fram till denna stora händelse? Eller finns det en försvagning av felet, eller något bevis på att felet förändras innan denna större händelse? "

Studien visar hur svaret sannolikt är den senare förklaringen.

Upptäckten ger nu forskare en bättre förståelse för hur de flesta jordbävningar genererar. Att förstå att även måttliga skalv sannolikt inträffar efter att en serie små ger tyngd åt tanken att jordbävningssekvenser kan växa, inte olik den spridande epidemin av en sjukdom. Faktiskt, studien visar att förshocksekvenserna varierade från start 3 dagar till 35 dagar före mainshocken.

Fyndet betyder inte att vi alla plötsligt ska vara oroliga för små skalv. Statistiskt sett bara 5% av jordbävningarna följs upp av något värre.

Det betyder inte heller att forskare är närmare att förutsäga de exakta tiderna och platserna för stora jordbävningar, något allmänt sett som omöjligt.

"De allra flesta gånger som du har en jordbävning, även om du ser en avvikande aktivitet starta, det kommer att dö av sig själv - det är för det mesta, "Sa Ross.

Men att förstå hur skalv blir större kan bara hjälpa forskare att bli bättre på att prognostisera efterskalv. Det skulle hjälpa allmänheten att förstå när det finns en större risk, som när chansen för en stor skalv stiger från en bakgrundsrisk på 1-i-10, 000 odds till 1-i-1, 000 odds baserat på en tidigare skalv.

"Vi går definitivt mot prognoser som är statistiska till sin karaktär, "Sa Trugman.

Upptäckten kan också hjälpa till att förbättra hastigheten på system för tidig varning för jordbävningar, Sa Ross. Om datorn har upptäckt mikrobävningar nära ett stort fel, och vet att de flesta större skalven föregås av mindre förskott, som kan hjälpa till att påskynda beslutet från systemet att utfärda en varning i de tidiga stunderna efter att en jordbävning har börjat spricka längs ett fel.

Genombrottet i studien, publicerad i tidningen Geofysiska forskningsbrev för flera veckor sedan, möjliggjordes bara genom upptäckten av en ny teknik för att hitta mycket små jordbävningar - skalv så små som magnituden 0 och 1, och några så små som magnituden negativa 2.

Men det är svårt att upptäcka dessa mikrobävningar. För närvarande, det kan inte göras i realtid, och kan bara göras genom att mata förbi skalv i en superdator, vilket tar ett par veckor.

Att ha en högre definition av jordbävningar i södra Kalifornien tillät plötsligt forskare att upptäcka många förutslag som tidigare varit osynliga.

"Denna nya information kommer från de minsta storlekshändelser som i princip var osynliga tidigare, "Sa Ross.

För den nya studien, Trugman och Ross bestämde sig för att fokusera på 46 av de största skalven i södra Kalifornien mellan 2008 och 2017 (med undantag för dem som var efterskalv av andra större händelser). De fann att 33 av de 46 jordbävningarna hade ett statistiskt signifikant hopp i förskalningar jämfört med den normala jordbävningstakten för det området.

De upptäckte en särskilt lång förskockssekvens före jordbävningen med storleken 5,1 La Habra i mars 2014. Det fanns förskalningar i storleksordningen 0 och 1 så tidigt som 17 dagar före stötarna.

Jordbävningen med storleksgräns 7,2 2010 påsksöndagen som i stor utsträckning kändes i södra Kalifornien ingick inte i analysen, eftersom dess epicentrum var i Baja California. Men den jordbävningen föregicks av en anmärkningsvärd förshocksekvens.

Forskarna kunde inte avgöra ett specifikt mönster för förskalningarna som skulle leda till en skalv på 4 eller större. Ibland, det skulle se ut som en skakning av skalv nära det som skulle bli stormskåpet, dagar eller timmar senare. Andra tider, det skulle framstå som en utbredd ökning av jordbävningstakten i det allmänna området före storstötarna.

De fann också att grundare stötar tenderade att ha fler förskott, liksom områden med högre värmeflöde, såsom områden runt Coso Volcanic Field och Salton Sea, som värms upp av magma.

Resultaten hjälper till att lösa ett långt mysterium som jordbävningar forskare inte kunde förklara tidigare. I laboratorieexperiment där forskare skulle simulera jordbävningar med känslig utrustning, det skulle alltid finnas små jordbävningar som kom före huvudskalvet. "Det är aldrig bara tyst tills det sista misslyckandet, "Ross sa om jordbävningarna i labbet.

Resultaten tyder på att det är möjligt att alla måttliga och stora skalv föregås av något mindre, men att komma till den slutsatsen skulle kräva fler studier.

"Det är svårt att föreställa sig detta enorma fel som förblir helt tyst tills en enda punkt råkar börja misslyckas, "Sa Ross." Fysiskt, det verkar lite svårt att föreställa sig. "

© 2019 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.