det japanske Meteorologiske Agentur kaldte for nylig M7.1 jordskælvet den 13.februar 2021, en efterskælv af 11.marts 2011, MV9. 0 Tohoku begivenhed, næsten 10 år efter den oprindelige mainshock. Hvor længe skal et samfund vente efter et jordskælv, før de vender tilbage til deres hjem eller begynder at genopbygge? Hvornår er risikoen for efterskælv forbi?
bevidsthed om efterskælv har gennemført gennem århundrederne. Begrebet “jordskælvskarantæne” var tydeligt i den italienske by Pistoia, Toscana, omkring 10 miles (16 kilometer) nordvest for Florence, da det blev ramt af et stærkt jordskælv i Marts 1293. Mange af byens murbygninger blev efterladt i en usikker tilstand, og de overlevende trak deres trærammesenge ud af ruinerne i hastigt samlede skure og telte, der blev opbevaret i en sådan nødsituation. I en uges efterskælv boede de væk fra deres bygninger. På den ottende dag vendte de tilbage til deres hjem.
denne uge med jordskælvskarantæne var en tradition, der gik ned i generationerne i det centrale Italien. Ligesom de 40 dages karantæne for et skib, der mistænkes for at bære pesten, ventetiden blev grundlagt på århundreder med skarp empirisk observation. Vi ved nu, hvordan man beregner risikobesparelsen.
forfald af Aftershock aktivitet
reddede jordskælvskarantæneugen liv? Ifølge japansk seismolog Fusakichi Omori i 1894 henfalder Aftershock-aktivitet proportionalt med 1/t, som nu er kendt som Omoris lov. Han identificerede også, at aktiviteten falder hurtigt ved at gå væk fra mainshock-kilden. Efter en uge, den ekstra risikoreduktion for ophold uden for en anden nat er kun en ottendedel af den risiko, der spares ved at campere den første nat.
næsten halvdelen af den samlede risiko i løbet af 100 dage efter, at hovedchok forekommer i den første uge. Med intet andet end empirisk erfaring, akkumuleret på forskellige tidspunkter og byer, en rationel politik blev formuleret siden det trettende århundrede, der ville imponere en enogtyvende århundrede adfærdsøkonom.
Tohoku Aftershocks
efter jordskælvet i MV9.0 Tohoku den 11.marts 2011 opstod tre ud af otte af de største M7.0+ aftershocks inden for de første syv dage. I en tidligere blog, hvor jeg kiggede på efterskælv efter jordskælvene i Christchurch i 2011, skitserede jeg Markus B. “B krisths lov” forudsiger, at den største aftershock typisk er 1,1 til 1,2 størrelsesenheder mindre end mainshock.
med Tohoku havde den største aftershock en momentstørrelse på 7.7 og forekom inden for 29 minutter efter mainshock, udvidelse af pladegrænsefejlbruddet sydpå. Inden for 24 timer var der yderligere to jordskælv over størrelsesorden 7, 0, og derefter blev de mellemliggende huller forlænget eksponentielt: April 2011, juli 2011, December 2012, oktober 2013 og senest i Februar 2021, næsten ved 10-årsdagen. På dette tidspunkt var den daglige aktivitet ifølge Omoris lov 0,03 procent af den første dag.
antallet af efterskælv løber ind i tusinder med 82 stød på M6.0 og højere og 506 stød på M5.0 og højere. Med undtagelse af den største efterskælv, der fortsatte fejlbruddet mod syd, tilføjede disse indledende jordskælv, der var placeret i en efterskælvsky omkring hovedfejlbruddet, ikke meget skaden. Dispositionen af fejlbruddet, der dypper ned mod landet, betyder, at mange efterskælv havde tendens til at være dybere med reduceret overfladeskakning.
den mest skadelige aftershock fandt sted den 7.April 2011, beliggende nær kysten og neddip af det oprindelige epicenter. For hurtigt efter mainshock at skelne frisk bygningsskader, April efterskælv bragte yderligere skader, som vi kender fra infrastrukturpåvirkningerne. Dette omfattede for eksempel forskydning af 620 sektioner af jernbanespor sammenlignet med 2.200 sektioner forskudt i mainshock. Enhver ekstra skade fra de indledende efterskælv bliver foldet ind i analysen af tab – Det Japanske Genopbygningsagentur klassificerede 122.000 huse som “fuldstændig ødelagt” og 282.000 som “halvt ødelagt” – og udviklingen af sårbarhedsfunktioner.
men på tidspunktet for den seneste aftershock, MV7.1-begivenheden den 13.februar 2021, der ligger 37 miles (60 kilometer) offshore og i en dybde på 31 miles (50 kilometer) fra mainshock, blev alt genopbygget og genopfyldt. I kystbyer forårsagede chokket skader på traditionelle flisetage, fordrevne møbler og hylder og sårede 185 mennesker, mange fra knust glas.
i store dele af Japan, fra Kyushu til Hokkaido, baggrund seismisk aktivitet steg efter 11.marts 2011, mainshock. Et lille sæt M6 jordskælv blev udløst langt ud over aftershock cloud. En beliggende under Mt. Fuji førte til frygt for et udbrud. Der var også bekymring for, at større jordskælv kunne migrere til nærheden af Tokyo, men der blev ikke opnået enighed om strukturen af de tre tektoniske plader under byen.
en gruppe foreslog, at en 100 kilometer lang plade helt havde brudt den filippinske Havplade af, og de forventede en stigning på 250 procent i jordskælv rundt om i byen i fem år fra marts 2013. I mellemtiden fandt en anden gruppe seismologer, der så kontinuitet i den nedadgående plade, at enhver stigning i seismicitet sandsynligvis ville være “ubetydelig”. I mellemtiden forblev jordskælvene væk.
modellering af efterskælv
Tohoku-jordskælvet i 2011 inviterer endnu en gang spørgsmålet: Skal efterskælv modelleres uafhængigt for deres bidrag til tab? I 2011 så vi den ekstraordinære situation, hvor en efterskælv forårsagede flere skader i forhold til den oprindelige mainshock – Læs mere i min seneste blog. Siden Tohoku i marts 2011 og langt mere typisk har de største efterskælv i Japan haft en beskeden indvirkning – i de første par måneder bidrog en lille del af den samlede skade og i Februar 2021 medførte nogle udbredte Mindre skader på reparationerne.
endnu en gang kan vi stille spørgsmålet: er det potentielle bidrag til tab fra efterskælv noget, vi skal modellere gennem rum og tid efter alle større jordskælv mainshocks? RMS karrus mener det, og vi har opdateret de kortsigtede begivenhedssandsynligheder i Jordskælvet i RMS karrus Japan og Tsunami HD-modellen efter jordskælvet i Tohoku for at fange denne stigning i risiko.
standardoverskuddet af tabsgenforsikringsstrukturer og en tre-dages timeklausul stemmer ikke overens med virkeligheden i en langvarig Aftershock-sekvens. Når der har været en betydelig mainshock, kan man lave en forsikringsdækning, støttet af Stop-loss genforsikring, for at dække al den potentielle Aftershock-aktivitet? Dette ville give nyttig beroligelse for dem, der ønsker at genopbygge, hvis en stor efterskælv skulle følge.
måske kunne et produkt udvikles gennem et sekundært forsikringsmarked eller fra brugen af en parametrisk Forsikringsforbundet værdipapirstruktur (ILS), der foregriber den fjerne mulighed for en skadelig halehændelse, som i februar 2011 i Christchurch. Med brug af modeller til hurtigt at vurdere tabene fra en forventet Aftershock cloud kunne udstedere og investorer imødekomme en meget tiltrængt efterspørgsel.
Omori, F. (1894) om jordskælvernes efterskælv. J. College Sci. 7, 521–605.
Henry, C., & Das, S. (2001). Efterskælv områder med store lavvandede jordskælv: fejl dimensioner, efterskælv område ekspansion og skalering relationer. Geophysical Journal International 147(2), 272-293 https://academic.oup.com/gji/article/147/2/272/717516
Somerville, P. G. (2014). En post-Tohoku jordskælv gennemgang af jordskælvssandsynligheder i Det Sydlige Kanto-distrikt, Japan. Geoscience Breve 1 (10). https://doi.org/10.1186/2196-4092-1-10
Toda, S., Stein, R., Kirby, S., et al. (2008). Et pladefragment klemt inde under Tokyo og dets tektoniske og seismiske implikationer. Natur Geoscience 1, 771-776. https://doi.org/10.1038/ngeo318
Toda, S., & Stein, R. (2013). Jordskælvet i 2011 m = 9,0 Tohoku-oki fordoblede mere end sandsynligheden for store chok under Tokyo. Geofysiske Forskningsbreve 40 (11), 2562-2566. https://doi.org/10.1002/grl.50524
Nanjo, K. S., Sakai, S., Kato, A., Tsuruoka, H., & Hirata, N. (2013). Tidsafhængige jordskælv sandsynlighedsberegninger for det sydlige Kanto efter 2011 M9.0 Tohoku jordskælv. Geofysisk Tidsskrift International 193 (2), 914-919. https://doi.org/10.1093/gji/ggt009; Uchida, N., & Matsuva, T. (2013). Pre-og post-seismisk langsom glide omkring 2011 Tohoku-oki jordskælvsbrud. Jorden og planetariske videnskab breve 374, 81-91. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2013.05.021