În Japonia și în jurul ei au loc o zecime din cutremurele din lume. Cum în Japonia are loc în medie un cutremur M7 în fiecare an, am suferit dezastre cutremurătoare frecvente încă din cele mai vechi timpuri. Prima compilație a istoriei dezastrelor naturale (Sugawara 892) a fost realizată de Michizane Sugawara , care a fost oficialul guvernamental talentat în sistemul statuar antic al Japoniei. El a clasificat tot conținutul cronologic al cărților de istorie a celor șase națiuni în diverse rubrici, cum ar fi dezastrele naturale, obiceiurile, budismul și codul penal. În compilația sa, 23 de cutremure distructive au fost incluse printre cele 632 de cutremure resimțite undeva în Japonia pentru perioada cuprinsă între 416 ad și 887 ad.
Când guvernul modern japonez a început în 1868, mulți profesori străini au fost invitați în Japonia, mai ales la Tokyo (Fig. 1). Era inevitabil ca seismicitatea ridicată din jurul orașului Tokyo, unde se produce un cutremur resimțit cel puțin o dată la câteva luni, să îi facă pe acei oameni de știință străini invitați să fie interesați de cutremure. După ce un cutremur moderat distructiv, numit cutremurul din Yokohama (M5,8), a avut loc în apropiere de Tokyo în 1880, prima societate academică de cercetare a cutremurelor din lume, Societatea Seismologică din Japonia (SSJ), a fost înființată la Tokyo sub conducerea lui John Milne , care a venit să predea tehnologie minieră din Marea Britanie, dar a devenit seismolog în Japonia. Primul președinte al societății a fost Ichizo Hattori , care a scris prima lucrare modernă despre seismologia istorică chiar înainte de înființarea societății (Hattori 1878).
Nume de localități din Japonia și din împrejurimi. Orașele, districtele și alte locuri din această lucrare sunt indicate
În 1891, cutremurul Nobi (M8,0) a distrus structurile de ultimă generație de la acea vreme, cum ar fi clădirile din cărămidă și podurile de cale ferată din jurul Nagoya. Prin efortul lui Dairoku Kikuchi și al altora, în 1892 a fost creat Comitetul de Investigare a Cutremurelor, iar studiul cutremurelor istorice a fost specificat în al doilea dintre cele 18 puncte enumerate în lista de activități a comitetului.
Din secolul al XIX-lea, cercetarea modernă a seismologiei istorice a continuat în Japonia. Societatea pentru Studiul Cutremurelor Istorice a fost înființată în 1984, iar în prezent găzduiește mai mult de 300 de membri și publică revista științifică o dată pe an. Aici trecem în revistă pe scurt istoria seismologiei istorice japoneze și realizările din prezent.
Înainte de cutremurul Kanto din 1923
Prima lucrare modernă de seismologie istorică (Hattori 1878) a fost inspirată de discuția autorului cu Heinrich Edmund Naumann , care era un geolog german. Deoarece Hattori a fost educat ca samurai la începutul perioadei moderne, iar apoi a obținut licența în științe la Colegiul Rutgers din Statele Unite, el putea nu numai să citească fluent documentele istorice originale, ci și să facă o analiză rudimentară. El a enumerat 149 de cutremure distructive din 34 de materiale istorice destul de fiabile pentru perioada cuprinsă între 416 d.Hr. și 1872.
În același timp, Naumann a scris și el o lucrare despre cutremurele istorice din Japonia (Naumann 1878). La scurt timp după ce a ajuns la Tokyo în 1875, a fost interesat de cutremure și a colecționat 20 de cărți despre cutremure, care au fost publicate în cea mai mare parte în secolele al XVIII-lea și al XIX-lea în Japonia. El a enumerat 213 cutremure pentru perioada cuprinsă între 416 ad și 1872. De asemenea, a estimat zonele afectate de trei cutremure mari, care au avut loc la mijlocul secolului al XIX-lea. Deoarece cărțile pe care le-a folosit au fost compilate în cea mai mare parte în epoca Edo, era de la sine înțeles că lista sa era mai contaminată de falsuri și dublări decât cea a lui Hattori. El s-a bazat doar pe materiale secundare pentru perioada antică și medievală, fără să-și dea seama de acest lucru. Cu toate acestea, discuția pe care a făcut-o despre seismologia istorică în acea lucrare a arătat în mod viu talentul său de om de știință la fel de mult ca și lucrările sale despre geologie. După înființarea SSJ, Milne (1881, 1882) a enumerat 366 de cutremure pentru perioada cuprinsă între 295 î.Hr. și 1872 d.Hr. din 64 de documente. Cu toate acestea, lista sa s-a îndepărtat mai degrabă de cea a lui Hattori și Naumann, deoarece a compilat fără a face distincție între mituri și fapte, sau consistență între materiale.
Hatasu Ogasima a făcut și el o listă a cutremurelor istorice (Ogashima 1894). Era inginer al Biroului de Mine, dar șeful său l-a trimis la Biroul de Statistică pentru recuperarea tuberculozei sale pulmonare. Întrucât Biroul de Istoriografie se afla lângă Biroul de Statistică, a citit pe larg 213 documente istorice originale adunate la Biroul de Istoriografie până în acel moment și a compilat două cărți: Istoria alimentară a Japoniei și Istoria dezastrelor din Japonia. A fost „Sugawara al erei Meiji”. Primii oficiali ai guvernului Meiji, precum Hattori și Ogashima, au avut o pregătire culturală de bază în ceea ce privește clasicii chinezi și japonezi de la începutul perioadei moderne, în plus față de educația superioară din Occident în adolescență. Ei au învățat abilitățile necesare pentru seismologia istorică în mod foarte natural.
Când Comitetul de Investigare a Cutremurelor a fost fondat în 1892, Minoru Tayama , care era istoric și membru al personalului Biroului de Istoriografie, a fost desemnat să compileze materialele istorice legate de cutremure din documentele adunate pentru istoriografia națională. El a publicat 1201 pagini de înregistrări istorice ale cutremurelor din 465 de documente istorice majore obținute până în acel moment (Tayama 1904). Aceste pagini tipărite prin tipărire tipografică sunt descifrabile în prezent în OCR. Deoarece Seikei Sekiya , care a fost primul profesor de seismologie din lume, a supervizat compilarea lui Tayama, a lăsat o listă de cutremure (Sekiya 1899). Lista lui Sekiya a fost finalizată, de fapt, de Fusakichi Omori , și conține 1898 cutremure resimțite pentru perioada cuprinsă între 416 ad și 1865. După ce Tayama a terminat compilația, Omori (1913, 1919) a selectat 166 de cutremure mari pentru perioada cuprinsă între 416 d.Hr. și 1872 și a rezumat pagubele provocate de aceste evenimente majore.
După cutremurul din Kanto din 1923
Când cutremurul din Kanto din 1923 (M7.9) a distrus grav Yokohama și Tokyo, Kinkichi Musha , care era profesor de engleză la liceu și implicat în compilarea cuvintelor pentru dicționarul englez-japonez, și-a schimbat ținta de colectare de la cuvinte englezești la materiale istorice legate de cutremure. Din 1928, Torahiko Terada , care era un fizician și eseist renumit, a încurajat eforturile lui Musha. Terada a contribuit la înființarea Institutului de Cercetare a Cutremurelor (ERI) și a fost considerat tatăl afectuos al tinerilor oameni de știință de la ERI. După decesul lui Terada, Akitsune Imamura l-a sponsorizat pe Musha. Acesta a compilat în principal informații din documentele disponibile în biblioteca imperială Ueno din Tokyo, unde majoritatea materialelor istorice au fost adunate din colegiile fostelor clanuri pentru samuraii din epoca Edo. El a adăugat compilația sa la cea a lui Tayama și le-a publicat în tipărire mimeografică. Primul volum (Musha 1941) a fost publicat înainte de începerea Războiului din Pacific, iar calitatea lui nu era rea. Calitatea tiparului și a hârtiei celui de-al doilea și al treilea volum (Musha 1943a, b) a fost foarte slabă din cauza lipsei de provizii în Japonia, chiar și cu 2 ani înainte de sfârșitul războiului. Este adesea foarte dificil de interpretat chiar și în tiparul original.
1948 Cutremurul din Fukui (M7,1) a provocat pagube devastatoare în bazinul Fukui. Cartierul General, Comandantul Suprem al Puterilor Aliate (GHQ) a început să acorde atenție pentru cutremurele din Japonia. Takahasi (1951) a estimat riscul de tsunami de-a lungul coastei pacifice a Japoniei, iar Kawasumi (1951) a estimat accelerațiile maxime datorate cutremurelor pentru secolul următor. Pentru a face studiile lor, a fost necesar catalogul cutremurelor istorice. GHQ l-a încurajat pe Musha să publice catalogul istoric al cutremurelor. Pentru prima dată după decesul lui Imamura, Musha a obținut fonduri pentru a publica ultimul volum al compilației sale în tipărire tipografică (Musha 1951c). În acest volum, Musha a adăugat lista celor 8953 de cutremure și erupții resimțite în Japonia și Coreea pentru perioada cuprinsă între 2 ad și 1867, precum și lista celor 190 de cutremure distructive din Japonia pentru perioada cuprinsă între 599 ad și 1872. El a publicat, de asemenea, catalogul celor 257 de cutremure istorice din Japonia și din împrejurimi pentru aceeași perioadă, care a fost lăsat de Imamura, în tiraje mimeografice (Musha 1950a, b, c, d, e, f, 1951a, b, 1953a, b). Kawasumi (1951) a modificat acel catalog și a folosit 251 de cutremure istorice. El a estimat 167 epicentre și 236 de magnitudini pe scara sa (Mk) printre aceste evenimente (fig. 2, 3).
Numărul de cutremure istorice enumerate în fiecare lucrare. 1951 w/epi și 2013 w/epi arată numărul de cutremure ale căror epicentre au fost estimate în Kawasumi (1951) și, respectiv, Usami et al. (2013). Fiecare număr arată numărul de evenimente din perioadele antică , medievală și, respectiv, modernă timpurie. Din punct de vedere politic, perioada modernă timpurie a Japoniei s-a încheiat în 1868. Cu toate acestea, 1872 este de obicei folosit ca ultimul an al cutremurelor istorice din Japonia, deoarece avem nevoie de conversia calendarului lunar în calendarul gregorian până în acest an. Guvernul Meiji a trecut de la calendarul lunar la calendarul solar la începutul anului 1873
Distribuția epicentrală a cutremurelor distructive din Japonia din anul 679 d.Hr. până în 1872 în cea mai recentă listă a lui Usami și în lista lui Kawasumi. Cercurile roșii sunt epicentrele a 214 evenimente din Usami et al. (2013). Cercurile albastre sunt epicentrii a 167 de evenimente din Kawasumi (1951). Mk este transformat în magnitudinea obișnuită (M)
După cutremurul din 1964 din Niigata
Tremurul din 1964 din Niigata (M7,5) a distrus noi poduri peste râul Shinano, inclusiv podul mare Showa, care a fost finalizat cu doar 2 săptămâni înainte de cutremur, în timp ce podul Bandai, construit în 1929, a supraviețuit. Acest cutremur nu numai că a declanșat înființarea sistemului de asigurare împotriva cutremurelor pentru locuințe în Japonia, dar a determinat și demararea programului de cercetare privind predicția cutremurelor propus în 1963. În 1965, programul japonez de predicție a cutremurelor a început cu un buget mic.
În 1976, Katsuhiko Ishibashi a avertizat că un cutremur mare era iminent în jurul golfului Suruga din studiul privind cutremurul Ansei Tokai din 1854 (M8,4) (Ishibashi 1976). Avertismentul său a făcut ca seismologia istorică să devină un element important al programului. Pentru prima dată după 70 de ani de la terminarea compilației lui Tayama, activitatea de colectare a documentelor istorice privind cutremurele a început pentru seismologi cu cooperarea Biroului Istoriografic al Universității din Tokyo. Tatsuo Usami de la ERI s-a ocupat de aceasta. Deși era un seismolog teoretician, el a colectat cu energie o mulțime de documente locale păstrate în vechile depozite ale foștilor șefi de sate și ale marilor comercianți de la începutul perioadei moderne. A publicat materialele colectate în tipografie (ERI 1981, 1982a, b, 1983a, b, 1984a, b, 1985a, b, 1986a, b, 1987a, b, 1988, 1989a, b, 1993, 1994). De asemenea, a editat o listă cuprinzătoare a cutremurelor distructive japoneze o dată la un deceniu începând cu 1975 (Usami 1975, 1987, 1996, 2003, 2013; Fig. 2, 3). De asemenea, a continuat compilarea și le-a publicat în aceeași formă (Usami 1998, 1999, 2002, 2005, 2008, 2012) după ce s-a retras.
Acumularea materialelor istorice compilate de la Tayama (1904) la Usami (2012) este acum de 27.759 de pagini în 35 de cărți de stil tipărit. Seismologii japonezi actuali nu trebuie să se chinuie să citească scrierile cursive și nici caracterele în format liniar pentru a studia cutremurele istorice. Cu toate acestea, trebuie să ne întoarcem la original atunci când cercetarea necesită critică materială.
O cantitate mare de materiale istorice moderne timpurii legate de cutremure i-a permis lui Itoko Kitahara să stabilească studiul istoriei dezastrelor, care este cercetarea în domeniul științelor umaniste privind procesul de reconstrucție socială după dezastrele istorice și impactul dezastrelor asupra societății. Ea a constatat că un paradis pentru supraviețuirea oamenilor săraci a apărut pentru o vreme după un dezastru, deoarece conducătorul lor a pregătit alimente și locuințe de urgență în perioada modernă timpurie (de exemplu, Kitahara 1983). Ichiro Kayano a întreprins analize ale cutremurelor mai mici cu ajutorul materialelor locale colectate de Usami (Kayano 1987). În timp ce cutremurele mari celebre au fost analizate în mod repetat de diverși cercetători, evenimentele mai mici au fost uitate chiar și de societatea locală. Materialele locale ne permit să dezvăluim detaliile unui astfel de eveniment mai mic.
Takahiro Hagiwara a introdus cercetarea interdisciplinară pentru evoluția seismologiei istorice. El a format un grup de experți în istorie, geologie, geografie și inginerie, în plus față de seismologie. Criticile materiale ale istoricilor și verificările de vestigii de către geologi și geografi au fost deosebit de eficiente pentru unele cutremure antice și medievale. Ele au dezvăluit că unele evenimente sunt false. Ele au revizuit epicentrii și magnitudinile unor cutremure istorice (de exemplu, Hagiwara 1982, 1989, 1995). Pentru perioada antică și medievală, Ishibashi (2009) a format în 2003 grupul interdisciplinar de seismologi, vulcanologi, istorici și informaticieni pentru a face recenzii ale celor 683 de pagini din primul volum al compilației lui Musha (Musha 1941) și a le pune în baza de date disponibilă pe internet. Deși baza de date nu a fost finalizată și nu conține compilații ale altora, versiunea beta este acum disponibilă pe internet.
După dezastrul cutremurului Hanshin-Awaji din 1995
În 1995, o parte a grupului de falii active de pe Muntele Rokko s-a activat, iar cutremurul de M7,3 a provocat dezastrul devastator din Kobe și orașele învecinate. În cadrul guvernului (în prezent atașat la Ministerul Educației, Culturii, Sportului, Științei și Tehnologiei din Japonia), a fost înființat sediul central al Organizației pentru Promovarea Cercetării Cutremurelor din Japonia (HERP): MEXT) pentru a evalua pericolul seismic pe întreg teritoriul Japoniei. Aceștia au început să îmbunătățească diverse observații seismice și geodezice la nivel național. Intensitățile seismice la scara JMA (Fig. 4) sunt măsurate la nivel național în mai mult de patru mii de situri în prezent. Datorită configurației tectonice din Japonia (Fig. 5), cutremure de diferite tipuri se produc în Japonia și în jurul acesteia la diferite adâncimi. Datele dense actuale ale intensităților seismice din Japonia ne oferă informații utile privind distribuțiile intensității seismice pentru cutremurele de loc, tip și adâncime cunoscute (Fig. 6). Aceasta ne permite nu numai să distingem adâncimea și tipul cutremurelor, ci și să estimăm magnitudinea corespunzătoare, luând în considerare influența structurii asupra distribuției intensității seismice.
Relația dintre scara de intensitate seismică JMA și scara de intensitate Mercalli modificată (modificată după Utsu 1966). Valoarea măsurată în mijloc reprezintă rezultatul măsurătorii intensității seismice (de exemplu, JMA 2016). Ieșirea contorului de intensitate seismică este de până la o zecimală. Explicația detaliată a scalei de intensitate seismică JMA în limba engleză se găsește în JMA (2016)
Diferite tipuri și adâncimi ale cutremurelor din Japonia și din jurul acesteia. Cutremurele de foarte mică adâncime se produc pe falii active sau în apropierea zonelor vulcanice active. La o falie activă din Japonia, un cutremur M7 are loc aproximativ o dată la 1000 de ani până la câteva mii de ani. Cutremurele de mică adâncime de tip thrust între plăci se produc la granițele plăcilor de-a lungul șanțurilor și jgheaburilor din partea Pacificului din Japonia. Un cutremur M8 are loc aproximativ o dată la 100 de ani până la câteva sute de ani la o secțiune a acestora. În apropierea ridicării exterioare a plăcii oceanice, cutremurele intraplacă de tip falie normală se produc la mică adâncime. Cutremurele intraplacă de adâncime intermediară se produc în placa de subducție chiar sub Arhipelagul Japoniei. Deoarece căderea de tensiune a cutremurului intraplacă este mai mare decât cea a cutremurului interplacă, undele de perioadă scurtă mai puternice sunt resimțite în locurile îndepărtate
Exemple de distribuții ale intensităților seismice pentru diferite tipuri și adâncimi ale cutremurelor de magnitudini similare. a Exemplu de cutremur interplaca de mică adâncime (2005 Aug 16 M7.2). b Exemplu de cutremur intraplaca de adâncime intermediară (2003 May 26 M7.1). c Exemplu de cutremur de foarte mică adâncime (2008 June 14 M7.2). Dimensiunea zonei de intensitate JMA 5-superioară și mai mare din a este aproape egală cu cea din c, în timp ce cea din b este mult mai mare, deși magnitudinea evenimentului din b este cea mai mică. În a și b, zonele de intensitate JMA 3 și mai mare se extind pe direcția paralelă cu șanțul (direcția verticală din figură), deoarece undele de înaltă frecvență s-au propagat prin placă. Deși intensitățile din siturile din apropierea zonei sursei sunt cele mai mari în c, zonele cu intensități mai mici au fost mai mici decât cele din a și b. Zona de intensitate 2 din a din partea de sud-vest a Japoniei este cea mai mare. Toate aceste caracteristici reflectă diferența în ceea ce privește cantitatea de scădere a tensiunii în funcție de tipul sursei seismice, diferența în structura pe care s-au propagat undele seismice și diferența în ceea ce privește rata de schimbare a distanțelor hipocentrale de la suprafața solului datorită adâncimii sursei
Tremurelor istorice li s-au atribuit epicentre și magnitudini doar din hărți izoseismice simple. Ca parte a promovării HERP, am început să analizăm sistematic cutremurele istorice pentru a realiza un catalog de hipocentre și magnitudini cu ajutorul datelor dense de intensități seismice acumulate după 1995. Dacă putem identifica cu exactitate fiecare locație a intensităților seismice ale unui cutremur istoric rămasă în documentele istorice, putem estima adâncimea și tipul acelui eveniment prin comparație cu distribuțiile intensităților seismice ale evenimentelor similare recente. Din 1997, am acumulat intensități seismice punctuale pentru 169 de cutremure distructive vizate, care au avut loc între 1586 și 1884, de la începutul perioadei moderne timpurii până la începutul măsurării moderne a intensităților seismice de către guvernul Meiji. Am estimat deja intensități seismice de 8700 de locuri pentru 134 de cutremure, care reprezintă patru cincimi din evenimentele țintă (Fig. 7). În plus față de locuri, am dezvăluit, de asemenea, zonele avariate pentru multe cutremure. Cu aceste date, am estimat magnitudinile, epicentrele și adâncimile a 134 de evenimente (Fig. 8).
Intensități seismice estimate pentru 8700 de locuri pentru 134 de cutremure din perioada 1586-1872. Se utilizează scara de intensitate JMA (0-7, Fig. 4). Hipocentrele acestor evenimente sunt prezentate în Fig. 8
Hipocentrele a 134 de cutremure examinate în perioada 1586-1872. Pentru evenimentele M7,5 sau mai mari, sunt indicate regiunile sursă, cu excepția evenimentelor din 1605 și 1614, ale căror zone sursă nu sunt clare și ale căror epicentre provizorii au fost indicate în partea de est a canalului Nankai. Dimensiunea simbolului este mai mare pentru un M mai mare. Culoarea simbolului este mai caldă pentru un eveniment mai puțin adânc
Examinarea precisă a distribuțiilor de intensitate a unor cutremure istorice mari a dezvăluit diferențele importante dintre unele cutremure majore interplacă, despre care se credea că se repetă în aceeași zonă sursă, și despre care se credea că sunt cutremure caracteristice tipice. S-a crezut că zona focală a cutremurului Taisho Kanto din 1923 (M7,9: a se vedea „Anexa” pentru denumirea cutremurelor majore japoneze) este un subset vestic al zonei focale a cutremurului Genroku din 1703 (M8,1). Cu toate acestea, intensitățile din sud-vestul Japoniei și din locurile din Peninsula Izu ale evenimentului din 1703 sunt mai mici decât cele din 1923. Am arătat că cea mai vestică parte a zonei sursă din 1923 nu s-a deplasat în 1703 (Fig. 9; Matsu’ura și Nakamura 2016). Zona focală a cutremurului Hoei din 1707 (M8,6) a fost considerată a fi simpla însumare a zonelor focale ale cutremurelor Ansei Tokai (M8,4) și Ansei Nankai (M8,4) din 1854. Cu toate acestea, intensitățile mai mici din jurul golfului Suruga, în plus față de intensitățile mai mici din districtul Kanto în 1707, arată că zguduirile din acele zone sunt mai slabe decât cele din 1854, deși magnitudinea evenimentului din 1707 este mai mare (Fig. 10; Matsu’ura et al. 2011a, b). Mișcările crustale din regiunile de la est de la lacul Hamana și din partea de sud-vest a Shikoku au fost, de asemenea, mai mici în 1707 decât cele din 1854 (de exemplu, Shishikura și Namegaya 2011; Matsu’ura et al. 2011a, b). Capetele de vest și de est ale zonei focale a cutremurului Hoei din 1707 sunt diferite de ambele capete ale zonei combinate a două cutremure Ansei din 1854. Aceste exemple ne spun că până și astfel de evenimente majore între plăci se produc în nu exact aceeași zonă sursă de fiecare dată. Zonele focale reale variază în funcție de timp. Ar trebui să fim foarte atenți să ne pregătim pentru următorul eveniment și nu ar trebui să ne așteptăm ca doar aceleași fenomene ale unor evenimente istorice să apară data viitoare.
Distribuția intensității cutremurului Genroku din 1703 (M8,1) și a cutremurului Taisho Kanto din 1923 (M7,9). Ambele cutremure au avut loc de-a lungul canalului Sagami. Intensitățile din 1703 după Matsu’ura și Nakamura (2016), iar cele din 1923 după JMA (1969). Intensitățile din vestul Peninsulei Izu sunt aparent mai mici decât cele din 1923. Intensitățile din zonele din jurul Kyoto și Osaka din 1703 sunt, de asemenea, mai mici decât cele din 1923, chiar dacă luăm în considerare diferența dintre momentele de apariție ale acestor evenimente. A se vedea Fig. 1 și „Anexa” pentru denumirile locurilor și cutremurelor
Distribuția intensității cutremurului Hoei din 1707 (M8,6) și a cutremurelor Ansei Tokai (M8,4) și Ansei Nankai (M8,4) din 1854. Aceste cutremure s-au produs de-a lungul Nankai Trough. Intensitățile din 1707 sunt după Matsu’ura et al. (2011a, b), iar cele din 1854 sunt intensități estimate de 4 și mai mari pentru regiuni precum orașe și localități (Usami și Daiwa 1994) în loc de locuri punctuale. Pentru 1854, intensitățile mai mari ale cutremurelor din Tokai sau Nankai sunt reprezentate pe stratul superior. A se vedea Fig. 1 și „Anexa” pentru denumirile localităților și cutremurelor
.
Lasă un răspuns