Download - Predicción de terremotos y huracanes
Instituto Tecnológico Superior
De Coatzacoalcos
Asignatura:
Tecnologías Innovadoras
Trabajo A Entregar:
Investigación de Exposición
Nombre De los Alumnos:
Ana Mariela Ramírez Santiago.
Grado: 9° Grupo: B
Instructor:
Ing. Lizbeth Hernández Olán
Coatzacoalcos, ver a 19/12/2015
Contenido Introduccion ....................................................................................................................................... 4
Predicción de terremotos y huracanes. ........................................................................................ 5
Técnicas de predicción ................................................................................................................ 5
Patrones matemáticos para predecir terremotos ........................................................................ 6
Predicción a largo plazo ............................................................................................................. 9
Predicción a mediano y corto plazos ................................................................................... 12
Conclusión ....................................................................................................................................... 14
INTRODUCCION
Los terremotos pueden ser medidos en función de la cantidad de energía
liberada (Magnitud) y/o mediante el grado de destrucción que ellos causan
en el área afectada (Intensidad).
La Magnitud y la Intensidad son dos medidas diferentes de un terremoto,
aunque suelen ser confundidas por el público. Parte de esta confusión,
probablemente se debe a la similitud en las escalas usadas para expresar
estos parámetros.
Son desastres naturales que más daños provocan, ya que, además del
gradon de destrucción causado por el movimiento, pueden dar pie a
maremotos que hacen crecer el desastre.
Cada vez que hay un temblor o terremoto, los expertos indican su
intensidad utilizando diferentes sistemas, por lo que nunca nos queda claro
qué tan fuerte fue. Por ello, hoy, queremos contarles qué significan las
diferentes escalas para medir la intensidad de los terremotos.
En este documento indagaremos sobre el tema Predicción de magnitudes
máximas de terremotos y huracanes como sabemos constituyen uno de los
fenómenos naturales de mayor relevancia en el mundo por sus
características desastrosas, afectando a la mayoría de los países.
Predicción de terremotos y huracanes.
La predicción de terremotos consiste en la predicción de que un terremoto
de una magnitud específica ocurrirá en un lugar particular en determinado
momento. A pesar de considerables esfuerzos en investigación por parte de
sismólogos, no se pueden hacer predicciones científicamente reproducibles
para un día o mes específico. No obstante, en el caso de los mapas de
evaluación del peligro sísmico de fallas estudiadas, es posible estimar que
la probabilidad de un terremoto de un tamaño dado afectará un lugar
determinado durante un cierto número de años. La capacidad general para
predecir terremotos, ya sea en forma individual o en una base estadística,
sigue siendo remota.
Una vez que un terremoto ya ha empezado, los dispositivos de alerta
temprana pueden proporcionar una advertencia de pocos segundos antes
de que los principales temblores lleguen a un lugar determinado. Esta
tecnología aprovecha las diferentes velocidades de propagación de los
varios tipos de vibración producidos. También son probables las réplicas
tras un gran terremoto y, por lo general, están previstas en los protocolos de
respuesta a desastres naturales.
Técnicas de predicción
Desde entonces se han utilizado una gran variedad de métodos para tratar
de predecir terremotos. El comportamiento de los animales, los cambios del
clima
y los sismogramas se han quedado cortos.
El sueño sería poder predecir terremotos igual que predecimos el tiempo.
Unos pocos minutos bastarían para que los posibles afectados se apartaran
de muros y techos que podrían atraparles o para cerrar plantas nucleares y
otras instalaciones antes de que empiecen los temblores. Si se hiciera con
días de antelación podrían incluso organizarse los planes de evacuación
necesarios, igual que se hace en el caso de los huracanes.
Los científicos acudieron en primer lugar a la sismología, con la intención de
establecer patrones de los temblores que pudieran indicar si una falla se
está moviendo. Sin embargo, hasta el momento no se ha conseguido
distinguir entre las ondas de energía que preceden un terremoto y los
posibles temblores inofensivos.
Patrones matemáticos para predecir terremotos
Investigadores de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) y la de Sevilla
(US) han encontrado patrones de comportamiento que se producen antes
de un terremoto en la Península Ibérica. El equipo ha utilizado técnicas
matemáticas de agrupamiento (clustering) para predecir movimientos
sísmicos de magnitud media o alta cuando confluyen determinadas
circunstancias.
“Mediante técnicas matemáticas hemos encontrado patrones para la
ocurrencia de terremotos de magnitud media-alta, es decir, superiores
a 4,4 en la escala Richter”, revela a SINC Francisco Martínez Álvarez,
coautor del estudio y profesor de la UPO.
La investigación, que publica este mes la revista Expert Systems with
Applications, parte de los datos recogidos por el Instituto Geográfico
Nacional sobre 4017 terremotos, de magnitudes entre 3 y 7 en la
escala Richter, ocurridos en la Península Ibérica y mares que la
rodean entre 1978 y 2007.
Los científicos aplicaron sobre los registros técnicas matemáticas
de clustering o agrupamiento, lo que permite encontrar similitudes
entre ellos y descubrir patrones que ayuden a predecir un terremoto.
El equipo se centró en las dos zonas sismogénicas con más datos (el
Mar de Alborán y el área Azores Occidental-Falla de Gibraltar) y
analizó tres atributos: la magnitud del seísmo, el tiempo transcurrido
desde el último terremoto y lo que varía de un movimiento sísmico a
otro un parámetro denominado ‘b-value’ (refleja la tectónica de la
región analizada).
Un valor alto de ‘b-value’ significa que predomina el número de
terremotos de pequeña magnitud y, por tanto, el terreno tiene una
baja resistencia. Por el contrario, un valor bajo indica que el número
relativo de seísmos grandes y pequeños es similar, lo que implica una
mayor resistencia del suelo.
Una probabilidad de acierto superior al 80%
“Hemos descubierto la fuerte relación que existe entre los seísmos y
el parámetro ‘b-value’, llegando a alcanzar tasas de acierto superiores
al 80%”, destaca Antonio Morales Estaban, otro de los autores y
profesor en la US. “Una vez realizados los cálculos, si se dan las
circunstancias y secuencias que hemos determinado como patrones
precursores, la probabilidad de acierto que obtenemos es
significativa”.
La técnica sintetiza las predicciones en dos factores: la sensibilidad
(probabilidad de que ocurra un terremoto tras suceder los patrones
detectados) y la especificidad (probabilidad de que, no habiendo
ocurrido el patrón, no haya un terremoto).
Los resultados reflejan una sensibilidad del 90% y una especificidad
de 82,56% para la zona del Mar de Alborán, y del 79,31% y 90,38%
respectivamente para el área sismogénica Azores Occidental-Falla de
Gibraltar.
Es decir, en estas regiones los terremotos suceden justo después de
los patrones descubiertos con una gran probabilidad (sensiblidad alta)
y, además, la mayoría de las veces que ocurren, lo hacen sólo
después de los patrones descubiertos (especificidad también alta).
En la actualidad el equipo está analizando los mismos datos mediante
algoritmos propios basados en ‘reglas de asociación’, otras técnicas
matemáticas que se usan para descubrir sucesos comunes o que
cumplen condiciones concretas dentro de un conjunto de registros.
“Los resultados están siendo prometedores, si bien creo que nunca
podremos afirmar que somos capaces de predecir un terremoto con
un 100% de acierto”, reconoce Martínez Álvarez.
PREDICCIÓN A LARGO PLAZO
La predicción a largo plazo se basa, naturalmente, en observaciones
a gran escala cuya extrapolación lleva implícita una incertidumbre
que requiere de un intervalo extenso para asegurar una probabilidad
confiable. Puede hacerse basándose únicamente en estudios
estadísticos, o ayudándose con modelos físicos, semejantes a los
que veremos a continuación.
Existen dos modelos principales usados actualmente para proponer
teorías de predicción. El modelo de tiempo predecible [Figura 1 (a)]
dice que los sismos ocurren cuando el esfuerzo (indicado en la parte
superior) alcanza un valor determinado; por lo tanto, si conocemos
ese nivel y sabemos cuál fue la caída de esfuerzos del sismo anterior
y la velocidad con que se acumulan los esfuerzos, podemos predecir
cuándo ocurrirá el siguiente, pero no podemos decir qué tan grande
será.
El modelo de corrimiento predecible [Figura 1 (b) ] dice que cada
vez que ocurre un sismo, el nivel de esfuerzos en la falla baja a un
valor determinado, para lo cual el corrimiento en la falla en un sismo
dado, debe ser tal que reponga la deficiencia de corrimiento que
causa el esfuerzo. De esta manera, no podemos decir cuándo
ocurrirá un sismo, pero sabemos qué tan grande será en el
momento en que pueda ocurrir.
Figura 1. (a) Modelo de tiempo predecible; (b) Modelo de corrimiento
predecible.
La figura 2 muestra el corrimiento acumulativo de toda la costa
de México, que parece ajustarse al modelo de corrimiento
predecible. Sin embargo, sabemos que, en una falla
determinada, los sucesos que se producen después de un sismo
grande no regresan el nivel de esfuerzos de ésta a un nivel
base, y que los grandes ocurren solamente a partir de que
exista en la falla cierto nivel mínimo de esfuerzos, por lo que es
posible que el modelo de corrimiento
predecible sea apropiado solamente con
base en datos que incluyan observaciones
de muchas fallas.
Figura 2. Corrimiento sísmico acumulativo
(1870 a 1980) en la Trinchera Mesoamericana a lo largo de México
(Latitud 90 W a 150 W).
Estos modelos, aparentemente tan sencillos, llevan implícita una
gran cantidad de suposiciones y condiciones, pero son un buen
punto de partida para la elaboración de modelos más realistas,
por ejemplo, algunos que incluyan efectos de la actividad
viscosa postsísmica y de la deformación.
Vacancias.
Se ha observado que los terremotos ocurren generalmente
muy cerca de donde se han producido otros y que sus áreas de
ruptura son muy parecidas a las de los terremotos previos; esto
es, los terremotos "recurren" en los mismos lugares, y el tiempo
entre repeticiones es llamado periodo de recurrencia.
Además se observó que las áreas de ruptura de los grandes
terremotos casi no se traslapan con las adyacentes;
generalmente las áreas de ruptura sísmica nunca se traslapan, y
los traslapes se observan, por lo común, sólo en las áreas
definidas por réplicas durante tiempos largos (semanas a
meses) después de un sismo.
Migración. Algunos estudios sugieren que los epicentros de los
terremotos migran, es decir, definen una trayectoria que puede
indicar la dirección y el tiempo aproximado en que ocurrirá el
siguiente sismo; la idea es razonable si consideramos que producen
concentraciones en las áreas vecinas que, a su vez, originan nuevos
terremotos. La interpretación de estas observaciones, sin embargo,
parece ser bastante subjetiva, y en un buen número de casos sólo
es efectiva en predicciones "al pasado" (descripciones de cómo las
observaciones podrían haber predicho lo que ocurrió).
PREDICCIÓN A MEDIANO Y CORTO PLAZOS
Vimos ya que por cada sismo de gran magnitud ocurre un gran
número de sismos pequeños; de manera que en, o cerca de,
una vacancia se observa generalmente actividad sísmica con
eventos de pequeña a mediana magnitud. Cuando es posible,
tras haber identificado una zona de interés, se llevan a cabo
estudios en detalle de la zona, con el propósito de observar
propiedades de la sismicidad, o de otras observables, que
permitan hacer predicciones, apoyadas a menudo con resultados
de tipo de riesgo estadístico, a mediano o corto plazos.
Un gran número de los fenómenos mencionados a continuación
pueden ser explicados, al menos tentativamente, basándose en
modelos del comportamiento de las rocas ante cambios en los
esfuerzos que actúan sobre ellas. Al aumentar los esfuerzos, y
antes de alcanzar el punto de fractura, pueden suceder dos
efectos: el primero consiste en el cerrado de los espacios entre
granos de la roca, hasta alcanzar el menor volumen posible; a
partir de este momento, un incremento de esfuerzos puede
aumentar el volumen, efecto conocido como dilatancia desde el
siglo pasado.
Sismos premonitores o preeventos. Este tipo de actividad ya
fue discutido en el capítulo II; sin embargo, estos sismos
presentan algunas otras características que es conveniente
describir. Tales preeventos, que ocurren en las cercanías
inmediatas del futuro hipocentro del evento principal, son a
veces llamados preeventos en el sentido estricto a diferencia de
los que veremos más abajo.
Los preeventos se dan en menos de 20% de los terremotos, casi
exclusivamente en el caso de sismos cuyas profundidades son
menores de 100 km .
Su actividad presenta dos formas, ilustradas en la figura 3. En la
de tipo discontinuo, la sismicidad de preeventos comienza,
alcanza un máximo, y luego disminuye, llegando a veces a cero,
antes del evento principal; en la de tipo continuo, comienza
antes del evento principal y continúa aumentando hasta la
ocurrencia de éste. El segundo tipo sirve para indicar que
posiblemente se produzca, en ese lugar, un terremoto; pero no
sirve para indicar cuándo. Por otro lado, sismicidad como la del
primer tipo puede no ser premonitora de un terremoto; por esta
razón es muy arriesgado basar predicciones solamente en las
observaciones de supuestos preeventos.
Figura 3. Dos tipos de actividad de preeventos. La línea gruesa indica
el tiempo de ocurrencia del evento principal.
CONCLUSIÓN
Richard Allen de la Universidad de California sostiene que la distinción entre
un sismo pequeño y un terremoto puede ser establecida durante los
primeros segundos que la energía sísmica es registrada por los
sismógrafos; sin embargo, otros científicos no están convencidos. De ser
cierta la afirmación, los sistemas de alerta temprana de terremoto (que no
su predicción) podrían tornarse más potentes. Mientras más temprano sea
estimada la magnitud de un terremoto, será más útil la alerta temprana; no
obstante, las alertas tempranas aún pueden ser efectivas sin la capacidad
de inferir la magnitud de un sismo.
La intensidad es un parámetro muy importante para el estudio de
terremotos históricos, es decir terremotos ocurridos en épocas cuando no
habían sismógrafos (el primer sismógrafo data de 1880, John Milne). Los
diferentes tipos de archivos de la época aportan información muy valiosa
sobre los efectos de los terremotos históricos y después de un análisis
crítico es posible estimar las intensidades en las regiones comprometidas
por el terremoto, proporcionando de esta manera una herramienta útil para
medir el tamaño de los terremotos históricos.
Gracias a los estudios científicos se puede concluir que las pulsaciones
magnéticas pueden tener otras posibles causas, como erupciones solares o
interferencias eléctricas de equipos de mantenimiento de carreteras,
cortadoras de césped o incluso el motor de un tractor. Y no sólo eso puede
interferir: «Las arañas se metieron en nuestros instrumento.