Aftershocks är inte eftertanke

Ofta säger Aftershocks, de som lever genom stora jordbävningar, är värre än huvudchocken på sitt eget sätt. Åtminstone huvudchocken överraskade dem och var över ganska snart, på mindre än en minut vanligtvis. Men med efterskockar är människor redan stressade och hanterar störda liv och städer. De förväntar sig efterskockor när som helst, dag eller natt. När en byggnad skadas av huvudchocken kan efterskocken ta bort den - kanske när du är inne i att städa upp den. Inte undra på att Susan Hough, regeringsseismologen som kommer i nyheterna när temblor gör, kallar efterskäl "spöken av jordbävningar förbi."

Jag kan visa dig några efterskalv just nu: titta bara på karta över nyliga jordbävningar för San Simeon-området från Kalifornien. Under en given vecka finns det efterskakor från jordbävningen San Simeon 2003. Och öster om Barstow kan du fortfarande se ett trick av efterskockor från jordbävningen från Hector Mine i oktober 1999.

Vissa forskare hävdar faktiskt att efterskockor kan hålla i århundraden på platser, som kontinentala inredningar, där plattrörelser som bygger upp spänningar i jordskorpan är mycket långsamma. Detta är intuitivt men men noggranna studier med långa historiska kataloger måste göras.

Två saker om efterskockar gör dem besvärliga. För det första är de inte begränsade till den plats där huvudchocken inträffade, utan kan slå tiotals kilometer bort - och säga, om en jordbävning med en storlek 7 centrerad ut förbi förorterna men ett av dess storlek 5 efterskockor inträffade strax under stadshuset, den lilla kan vara den värsta av två. Detta var fallet med jordbävningen Christchurch, Nya Zeeland i september 2010 och dess stora efterskock fem månader senare.

För det andra blir efterskocken inte nödvändigtvis mindre när tiden går. De får färre, men betydande kan hända länge efter att de flesta små har slutat. I södra Kalifornien väckte detta fenomen så stor oro efter Northridge-jordbävningen den 17 januari 1994 att Hough skrev ett op-ed stycke för Los Angeles Times om ämnet tre hela år senare.

Aftershocks är vetenskapligt intressanta eftersom de är bra sätt att kartlägga den underjordiska felzonen som brast i huvudchocken. (Så här ser de ut för fallen om Northridge.) När det gäller Parkfield-jordbävningen 28 september 2004, du kan se att den första timmen med efterskockar enbart beskriver den brustna zonen ganska bra.

Aftershocks är också intressanta eftersom de är ganska väl uppförda - vilket innebär att de har ett detekterbart mönster, till skillnad från alla andra skalv. Definitionen som forskare använder för en efterskock är varje seismisk händelse som inträffar inom en brottzon längden på en huvudchock och inom den tid det tar för seismicitet att falla av till vad det var innan huvudet chock.

Denna jordskalv passar tre matematiska regler, mer eller mindre. Den första är Gutenberg-Richter-förhållandet, som säger att när du går ner en enhetsstorlek i storlek, ökar efterskocken i antal med ungefär tio gånger. Den andra kallas Baths lag, som säger att den största efterskocken i genomsnitt är 1,2 enheter i större storlek än huvudchocken. Och slutligen säger Omoris lag att efterhockfrekvensen minskar med ungefär det ömsesidiga tiden efter huvudchocken.

Dessa siffror skiljer sig lite i olika aktiva regioner beroende på deras geologi, men de är tillräckligt nära för regeringsarbete som man säger. Så seismologer kan ge råd till myndigheterna omedelbart efter en stor jordbävning som ett visst område kan förvänta sig X sannolikheter för efterskäl av Y storlekar för Z tidsperiod. U.S. Geological Survey: s STEP-projekt producerar en daglig karta i Kalifornien med den nuvarande risken för starka efterskockor de närmaste 24 timmarna. Det är en så bra prognos som vi kan göra, och förmodligen den bästa möjliga med tanke på det jordbävningar är i sig naturligt oförutsägbara.

Det är fortfarande att bestämma hur mycket Omoris lag varierar utöver aktiva tektoniska inställningar. Stora jordbävningar är sällsynta borta från platta gränsområden, men ett 2000 papper in Seismologiska forskningsbrev av John Ebel visade att efterskälv av dessa jordbävningar inom plattan kunde pågå i flera århundraden. En av dessa var Charlevoix, Quebec, jordbävningen 1663; en annan var jordbävningen 1356 i Basel, Schweiz. I det amerikanska Mellanvästern skulle dessa vara förhistoriska händelser.

2009 argumenterade Seth Stein och Mian Liu Natur att dessa tysta inställningar verkar sakta ner allt, med stress som ökar långsamt och efterhandssekvenser varar längre. De noterade också att där den historiska posten är kort, som i USA, kan det vara ett misstag att göra bedöma graden av jordbävningsrisk från händelser som faktiskt är efterskockar snarare än bakgrund seismicitet.

Denna kunskap kanske inte hjälper dig att hantera dina nerver om du bor i en efterskockzon. Men det ger dig några riktlinjer för hur dåliga saker kommer att bli. Och mer konkret kan det hjälpa ingenjörer att bedöma hur troligt det är att din nya byggnad kommer att drabbas av betydande efterskockor under de närmaste åren och planera i enlighet med detta.

PS: Susan Hough och hennes kollega Lucy Jones skrev en artikel om detta ämne för Eos, husjournalen för American Geophysical Union, i november 1997. U.S. Geological Survey forskare avslutade med att säga att "vi skulle vilja föreslå att frasen" bara en efterskock "nedan förbjudes från det engelska språket." Berätta för dina grannar.