Depremlerin Önceden Kestirilmesi Mümkün müdür?
Depremlerin doğal afetler arasında en yıkıcı olanlardan biridir ve sıklıkla büyük hasarlar ve kayıplara neden olur. Bu nedenle, depremlerin önceden kestirilmesi, insanların yaşamlarını ve maddi varlıklarını korumak için çok önemlidir. Ancak, depremlerin önceden kestirilmesi oldukça zor ve hatta bazı uzmanlara göre imkansızdır.
Sismologların en önemli toplumsal amaçlarından biri deprem tahminidir. Doğru şekilde yapılacak bir deprem tahmini ile hem maddi hem de manevi kayıpların önüne geçilebilir. Fakat uzun süren çalışmalara rağmen bu amaç henüz tam olarak gerçekleştirilememiştir. Bununla birlikte bir depremi önceden tahmin etmeye yarayan gelişmeler elde edilmiştir. Aynı zamanda deprem tahmini farklı olayları içeren bir araştırma konusudur. Yapılan tahmin, bir depremin yerini, zamanını ve büyüklüğünü doğru olarak verdiğinde başarılıdır. Tahminler genellikle üç parametreye bağlı olarak sınıflandırılır. Bunlar;
1) uzun dönem,
2) orta dönem,
3) kısa dönemdir.
Tahminde bunulunan depremin yerinin, zamanının ve büyüklüğünün doğruluğu tahminin tipi ile değişir. Uzun dönem tahminler, kent planlamasını etkileyebilir, bir depremin etkisini en aza indirebilir. Orta dönem tahminler acil hazırlıkları ve planlamaları geliştirebilir. Son olarak kısa dönem tahminler, tahliye yöntemlerinin belirlenmesine ve bir depremle yıkılabilecek endüstri bölgelerinin belirlenmesine yardımcı olur.
Doğal olarak tahminler sosyal bir uygulamadır ve tamamen bilimsel bir çaba olarak tahminleri nitelendirmemek gerekir.
Ölçeklerle Depremlerin Önceden Kestirilmesi için Kullanılan Yöntemler
Depremlerin önceden kestirilmesi için kullanılan yöntemler, çeşitli alanlardaki uzmanların çalışmaları sonucu geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden bazıları şunlardır:
- Sismik İzleme Ağları: Sismik izleme ağları, yer kabuğundaki hareketleri sürekli olarak izleyen bir ağdır. Bu ağ, deprem öncesi ve sonrası sismik aktiviteyi kaydederek, depremlerin önceden kestirilmesine yardımcı olur.
- Bilgisayar Programları: Deprem bilimcileri, sismik verileri analiz etmek için bilgisayar programları kullanırlar. Bu programlar, deprem öncesi sismik aktiviteyi izleyerek, deprem olasılıklarını tahmin etmeye yardımcı olur. Programlar, depremlerin önceden kestirilmesinde kullanılan birçok farklı yöntemle birlikte çalışabilir.
- Manyetik Alan Ölçümleri: Bazı depremler, manyetik alanlardaki değişikliklerle ilişkilendirilir. Bu nedenle, manyetik alan ölçümleri, depremlerin önceden kestirilmesinde kullanılır. Özellikle, manyetik alanlardaki ani değişiklikler, deprem öncesi bir uyarı işareti olarak kabul edilebilir.
- Yer Yüzeyi Deformasyon Ölçümleri: Yer yüzeyindeki deformasyon, bazı depremlerle ilişkilendirilir. Yer yüzeyindeki değişiklikler, depremlerin önceden kestirilmesinde kullanılabilir. Bu değişiklikleri ölçmek için GPS ve lazer ölçüm sistemleri kullanılır.
Bu yöntemlerin her biri, depremlerin önceden kestirilmesine yardımcı olabilir. Ancak, hiçbiri tek başına depremleri önceden kestirmek için yeterli değildir. Deprem kestirimi yapmak için, bu yöntemlerin bir kombinasyonu kullanılır ve deprem olasılıkları tahmin edilir.
Uzun dönem tahminler, büyük oranda segmentasyon, tekrarlanma aralığı ve en son depremin zamanı gibi fay özelliklerinin belirlenmesine dayanır. Sismik boşlukların belirlenmesi uzun dönem tahmine bir örnektir. Orta ve kısa dönem tahminler ise haberci olaylara dayanır.
Bununla depremle sonuçlanan gerilme birikiminin neden olduğu gözlenebilen değişiklikler düşünülmelidir. Deformasyonun fonksiyonu olarak kaya değişiminin hacimsel değişimleri gözlenmektedir. Bu değişimleri anlatan modeller, dilatasyon modelleri olarak bilinir. Laboratuar çalışmalarında, ilk kez Bridgham (1949) tek eksenli yüklerin etkisinde kalan kayaların gerilme deformasyon değişikliğine maruz kaldığını göstermiştir.
Mutlaka Depremlerin Kestirimi Yaparken Dikkat Edilmesi Gerekenler
Deprem kestirimi sırasında, bazı önemli faktörler dikkate alınmalıdır. Deprem kestirimi yapmak, depremleri kesin olarak önceden kestirmek anlamına gelmez. Ancak, deprem olasılıklarının tahmin edilmesi, insanların hazırlıklı olmasına ve depremlerin olası hasarını azaltmaya yardımcı olur.
Bununla birlikte, deprem kestirimi yaparken dikkat edilmesi gereken bazı faktörler şunlardır:
- Deprem olasılıkları tahmini yapılırken, bilgisayar programları kullanılabilir ancak programların sonuçları, deprem bilimcileri tarafından doğrulanmalıdır.
- Sismik izleme ağları, depremleri sürekli olarak izleyerek, deprem olasılıklarının tahmin edilmesinde yardımcı olabilir. Ancak, sismik izleme ağındaki verilerin doğru bir şekilde toplanması ve analiz edilmesi önemlidir.
- Manyetik alan ölçümleri ve yer yüzeyi deformasyon ölçümleri, depremlerin önceden kestirilmesinde kullanılabilir ancak bu ölçümlerin doğru bir şekilde yapılması önemlidir.
- Deprem kestirimi yapılırken, önceden belirlenmiş acil durum planları uygulanmalıdır. Bu planlar, deprem sırasında insanların güvenliğini sağlamaya ve hasarın azaltılmasına yardımcı olur.
- Deprem kestirimi yaparken, depremler hakkında doğru bilgi sağlamak önemlidir. Halkın depremler hakkında doğru bilgilendirilmesi, insanların hazırlıklı olmasına yardımcı olur.
- Deprem kestirimi sırasında, yanlış bilgi ve yanlış tahminlerin neden olabileceği panik ve kargaşanın önüne geçmek önemlidir.
- Deprem kestirimi yaparken, deprem sırasında zarar görmesi olası olan binaların güçlendirilmesi önemlidir. Deprem dayanıklı yapılar, depremlerde insanların hayatını kurtarabilir ve hasarın azaltılmasına yardımcı olabilir.
Sonuç olarak, deprem kestirimi yapmak, depremlerin önceden kestirilmesi anlamına gelmez ancak deprem olasılıklarının tahmin edilmesi, insanların hazırlıklı olmasına ve depremlerin olası hasarını azaltmaya yardımcı olur. Deprem kestirimi yaparken, doğru verilerin kullanılması, doğru bilgilendirmenin yapılması ve acil durum planlarının uygulanması önemlidir. Ayrıca, deprem dayanıklı yapıların inşa edilmesi ve var olan yapıların güçlendirilmesi deprem hasarının azaltılmasına yardımcı olur.
İlk yükleme basit-katı elastisiteden beklenenden daha yoğun şiddet üretir. Buna sebep olarak mikro çatlakların kapanışı düşünülmektedir. Bu çatlaklar kapandıktan sonra bir katıdan beklenildiği gibi gerilme-deformasyon ilişkisi doğrusal olur. Yaklaşık olarak kırılma gerilmesinin yarısı kadar bir gerilmede kayalar tipik olarak genişler veya büyür.
Islak Kum Örneği
Kumsalda ıslak kum üzerinde yürümek bu davranışa basit bir örnektir. Kum üzerinde yürümek sıkı-tane haldeki kumu rahatsız eder ve kısa bir süre için bölgesel gözeneklilik artışından dolayı kum satürasyona uğrar. Kayalarda bu elastik olmayan hacim artışı kayanın her bölgesinde mikro çatlakların gelişmesi ile açıklanabilir. Sonuçta bu mikro çatlaklar birleşerek hacim artışına neden olurlar.
Yukarıdaki şekilde kuru ve ıslak dilatasyon modelleri için beklenen fiziksel parametre değişimlerini göstermektedir. Burada, sismologların ölçebildiği birkaç fiziksel parametrelerin tahmini değişikliği görülmektedir. Örneğin her iki model sismik hızdaki değişimleri tahmin etmektedir. Dilatasyon safhalarının başlangıcında çatlakların gelişimi elastik modülleri azalttıkları için buna neden olmaktadır. Laboratuar ölçümlerimden bu çatlakların a’ yı b’ dan daha fazla etkilediği anlaşılmaktadır. a/b oranında %20-10 oranında düşüş meydana gelmektedir. Bu safha boyunca kara yükselmesi ve arazi eğimi beklenmektedir. Sonraki safhada hız oranı, ya çatlakların su saturasyonu ya da porozitenin (gözeneklilik) sona ermesinden dolayı normale dönmektedir.
Radon Gazının Emilme Seviyesi
Tahmin edilen diğer önemli değişiklik ise radyoaktif radon gazının emilme (emisyon) seviyesidir. Radon jeokimyasal belirtiler olarak bilinen gruba yalnızca bir örnektir. Bütün jeokimyasal haberciler yeraltı suyuyla ilgilidirler ve çözülmüş iyon ve gazları içermektedirler. Önceleri yeraltı suyu anomalileri en önce ve en çok rapor edilen deprem belirtileri arasında yer almaktaydı.
300 yıl kadar önce Japonya’ da kuyularda ve kaynaklarda sıcaklık ve tattaki değişikler büyük depremlerden önce belirlenirdi. Birçok sismolog büyük depremlerden önce dilatasyonun son safhasında mikro çatlakların yer altı suyu gaz konsantrasyonunda ve iyonda artışa neden olduğuna inanırlardı. Genişleyen kayalarda ilgili laboratuar çalışmaları kırılmadan önce porozitenin %20’ den %40’ a kadar arttığını göstermiştir.
Taze kaya yüzeylerinde erime ve başkalaşma yeraltı suyundaki iyon konsantrasyonunu önemli derecede arttırabilmektedir. Radyumun radyoaktif bozulmasıyla oluşan radon gazı durumunda, taze çatlaklar daha fazla gaz çıkışına izin vermektedir Birçok belirtileri radon gazı anomalisi olası depremden birkaç hafta önce ortaya çıkmaktadır. Radon kolayca ölçüldüğü için yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer gaz anomalileri hidrojen ve helyum içermektedir.