Zorluk: Felaket olaylarının öngörülmesi
Katastrofik başarısızlık, kaya, toprak ve buz gibi geniş bir jeolojik malzeme yelpazesinde meydana gelir, toprak kaymaları, kaya patlamaları, buzul kırılmaları ve volkanik patlamalar gibi çeşitli aşırı jeohazardları kullanır. Yaşamı ve mülkü tehdit eden bu aşırı olayları tahmin etmek, jeomekanik, sismoloji, glasyoloji, volkanoloji ve mühendislik gibi birçok disiplinin temel bir hedefidir. Onlarca yıllık araştırmalara rağmen, zorlu bir zorluk olmaya devam ediyor. Anahtar bir engel, heterojen malzemelerin aralıklı rüptür dinamiklerinde yatmaktadır: bu düzensiz davranışlar, genellikle başarısızlığa karşı pürüzsüz, monotonik bir ilerleme olduğunu düşünen geleneksel uygunluk modellerine meydan okur.
LPPLS: Birleşik bir başarısızlık modeli
Burada, aralıklı ivme-deklarasyon dizilerini tek bir birleşik arıza çerçevesinde kapsülleyen log-periyodik güç yasası tekilliği (LPPLS) modelini öneriyoruz. İstatistiksel fiziğe dayanan LPPLS modeli, sürekli ölçek değişmezliğinin simetrisinin, heterojen malzemelerde hasar ve rüptür süreçlerinin doğasında olan ayrı ölçek değişmezliğine kısmi ölçek değişmezliğine kısmi olarak parçalanır. Böylece, LPPLS modeli, rüptür dinamiklerindeki salınım modellerinden yararlanır ve bunları geleneksel olarak algılanan rahatsızlıklardan veya seslerden öngörücü çerçevenin temel bileşenlerine dönüştürür.
LPPLS tabanlı birleşik başarısızlık modelimizin geleneksel güç hukuku tekillik modeli üzerindeki üstünlüğünü göstermek için, geçen yüzyıl boyunca yedi kıtayı kapsayan toprak kaymaları, rockburstlar, buzul kırılması ve volkanik patlamalar da dahil olmak üzere 109 katastrofik coğrafi parti olayından oluşan kapsamlı bir küresel veri kümesini derledik. Bu veri kümesi, jeodezik gözlemler, jeofizik kayıtlar ve jeokimyasal ölçümler gibi farklı izleme verileri türlerini kapsar. Model performansını kapsamlı bir değerlendirme metrikleri paketine dayalı olarak inceleyerek, LPPLS modelinin geleneksel yaklaşımdan önemli ölçüde daha iyi performans gösterdiğini ve saha ölçeğinde kaya, toprak ve buz gibi çeşitli jeomalzemelerin karmaşık rüptür davranışlarını tanımlamak için sağlam ve çok yönlü bir çerçeve sunduğunu gösterdik. Farklı coğrafiardlara geniş uygulanabilirliğe ek olarak, bu birleşik arızalı modelin farklı enstrümanlar (örneğin, genişletme, enerji salımı, rift uzunluğu, deprem sayısı, açısal değişim ve gaz emisyonu) için kaydedilen çeşitli gözlemlenebilirlere (örneğin, kapanan, sıylı, sarkık, sarkık, sarkıklar, ıhatçılar tarafından uygulanabileceğini de gösterdik. Sistem, basınç kaydediciler ve sismik/jeokimyasal izleme ağları).
Sırada ne var?
Sonuçlarımız, LPPLS tabanlı birleşik başarısızlık modelinin genel ve sağlam olduğunu ve mevcut erken uyarı sistemlerini geliştirmeye ve coğrafiard riskleri azaltmaya yardımcı olacak büyük bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Gürültüden sinyalleri çıkarmak için salınımlı bileşenleri “kilitleyen” frekans modülasyonu (FM) sistemleri gibi, bu birleşik arıza modeli verilere gömülü aralıklı log-periyodik desenlere kilitlenir. Bu yaklaşım, devam eden hasar sürecinin daha derin bir şekilde anlaşılmasını sağlar ve kritik başarısızlık süresinin daha güvenilir tahminlerini sağlar. Model, log-periyodik salınım davranışından yararlanarak, tekillik ile birleşerek, rüptür olaylarının değerlendirilmesini ve tahminini geleneksel yöntemlerden daha fazla doğrulukla geliştirir. Gelecekteki çalışmalarımız, bu birleşik başarısızlık modelini, katastrofik olayların prospektif tahmini için uygulamaya odaklanacaktır.
Bir yanıt yazın