het Japan Meteorological Agency noemde onlangs de M7. 1 aardbeving op 13 februari 2021, een naschok van de 11 maart 2011, Mw9. 0 Tohoku gebeurtenis, bijna 10 jaar na de oorspronkelijke hoofdschok. Hoe lang moet een gemeenschap wachten na een aardbeving voordat ze terugkeren naar hun huizen of beginnen te herbouwen? Wanneer is het risico op naschokken voorbij?
het bewustzijn van naschokken heeft zich door de eeuwen heen ontwikkeld. Het concept van een “aardbeving quarantaine” was duidelijk in de Italiaanse stad Pistoia, Toscane, ongeveer 16 kilometer ten noordwesten van Florence, toen het werd getroffen door een sterke aardbeving in Maart 1293. Veel van de metselwerk gebouwen van de stad werden achtergelaten in een precaire staat, en de overlevenden sleepten hun houten frame bedden uit de ruïnes in haastig geassembleerde schuren en tenten opgeslagen voor een dergelijke noodsituatie. Voor een week van naschokken, woonden ze weg van hun gebouwen. Op de achtste dag keerden zij terug naar hun huizen.
deze week van aardbeving quarantaine was een traditie doorgegeven door de generaties in Midden-Italië. Net als de 40 dagen quarantaine voor een schip waarvan wordt vermoed dat het de pest draagt, was de wachttijd gebaseerd op eeuwen van scherpzinnige empirische observatie. We weten nu hoe we de risicobesparing kunnen berekenen.
verval van naschok-activiteit
heeft de quarantaineweek van de aardbeving levens gered? Volgens de Japanse seismoloog Fusakichi Omori in 1894 vervalt de naschok-activiteit evenredig aan 1/t, wat nu bekend staat als de wet van Omori. Hij identificeerde ook dat de activiteit snel afneemt bij het verdwijnen van de hoofdschok bron. Na een week is de extra risicovermindering voor een verblijf buiten nog een nacht slechts een achtste van het risico dat wordt bespaard door de eerste nacht buiten te kamperen.
bijna de helft van het totale risico over 100 dagen na de hoofdschok treedt op in de eerste week. Met niets anders dan empirische ervaring, verzameld in verschillende tijden en steden, werd een rationeel beleid geformuleerd sinds de dertiende eeuw die indruk zou maken op een eenentwintigste eeuw gedragseconoom.
Tohoku-naschokken
naschokken na de aardbeving met Mw9. 0 Tohoku op 11 maart 2011 vonden drie van de acht grootste M7. 0+ – naschokken plaats binnen de eerste zeven dagen. In een vorige blog kijken naar naschokken na de 2011 Christchurch, Nieuw-Zeeland, aardbevingen, ik schetste het werk van Markus Båth. De wet van Båth voorspelt dat de grootste naschok meestal 1,1 tot 1,2 grootteeenheden kleiner is dan de hoofdschok.
bij Tohoku had de grootste naschok een momentmagnitude van 7.7 en vond plaats binnen 29 minuten na de hoofdschok, waardoor de breuk van de breuk van de plaatgrens naar het zuiden werd verlengd. Binnen 24 uur waren er nog twee aardbevingen boven magnitude 7.0, en toen werden de tussenliggende gaten exponentieel verlengd: April 2011, juli 2011, December 2012, oktober 2013, en meest recent in februari 2021, bijna bij de 10e verjaardag. Tegen die tijd, volgens de wet van Omori, was de dagelijkse activiteit 0,03 procent van de eerste dag.
het aantal naschokken loopt op in de duizenden met 82 schokken van M6. 0 en hoger en 506 schokken van M5.0 en hoger. Met uitzondering van de grootste naschok die de breuk in het zuiden voortzette, hebben deze eerste aardbevingen, gelegen in een naschok wolk rond de breuk in de hoofdbreuk, niet veel bijgedragen aan de schade. De scheuring van de breuk van de breuk, die naar beneden naar het land onderdompelt, betekent dat veel naschokken de neiging om dieper te zijn met verminderde oppervlakte schudden.
de meest schadelijke naschok vond plaats op 7 April 2011, nabij het oorspronkelijke epicentrum. Te snel na de hoofdschok om nieuwe schade aan gebouwen te onderscheiden, brachten de naschokken van April extra schade met zich mee, die we kennen van de gevolgen van de infrastructuur. Dit omvatte bijvoorbeeld het verplaatsen van 620 trajecten van het spoor, tegenover 2200 trajecten verplaatst in de hoofdschok. Eventuele extra schade door de initiële naschokken wordt gevouwen in de analyse van verliezen – Het Japan Reconstruction Agency classificeerde 122.000 huizen als “volledig vernietigd” en 282.000 als “half vernietigd” – en de ontwikkeling van kwetsbaarheidsfuncties.
echter, tegen de tijd van de laatste naschok, de Mw7.1 evenement op 13 februari 2021, gelegen 37 mijl (60 kilometer) offshore en op een diepte van 31 mijl (50 kilometer) van de hoofdschok, was alles herbouwd en aangevuld. In kustplaatsen veroorzaakte de schok schade aan traditionele dakpannen, verplaatste meubels en rekken, en verwondde 185 mensen, velen van gebroken glas.
in een groot deel van Japan, van Kyushu tot Hokkaido, nam de achtergrond seismische activiteit toe na de hoofdschok van 11 maart 2011. Een kleine reeks M6 aardbevingen werden veroorzaakt ver buiten de naschok wolk. Een gelegen onder Mt. Fuji leidde tot angst voor een uitbarsting. Er was ook bezorgdheid dat grotere aardbevingen zouden kunnen migreren naar de omgeving van Tokio, maar er werd geen consensus bereikt over de structuur van de drie tektonische platen onder de stad.
een groep stelde voor dat een 100 kilometer lange plaat volledig was afgebroken van de Filipijnse zeeplaat, en ze voorspelden een toename van 250 procent in aardbevingen rond de stad voor vijf jaar vanaf maart 2013. Ondertussen, een andere groep van seismologen, die continuïteit in de neergaande plaat zag, vond elke toename in seismiciteit was waarschijnlijk “onbeduidend”. Ondertussen bleven de aardbevingen weg.
modelleren van naschokken
de aardbeving in Tohoku van 2011 roept opnieuw de vraag op: moeten naschokken onafhankelijk worden gemodelleerd voor hun bijdrage aan het verlies? In Nieuw-Zeeland zagen we in 2011 de buitengewone situatie waarin een naschok veelvouden van schade veroorzaakte ten opzichte van de oorspronkelijke hoofdschok – Lees meer in mijn recente blog. Sinds Tohoku in maart 2011, en veel meer typisch, hebben de grootste naschokken in Japan een bescheiden impact gehad-in de eerste paar maanden hebben ze een klein deel van de totale schade bijgedragen en in februari 2021 hebben ze een wijdverbreide kleine schade aan de reparaties toegebracht.
opnieuw kunnen we de vraag stellen: is de potentiële bijdrage aan het verlies van naschokken iets wat we moeten modelleren door ruimte en tijd na alle grote aardbevingen? RMS ® gelooft van wel, en we hebben de kans op korte termijn gebeurtenissen in het RMS® Japan aardbeving en Tsunami Hd-Model na de Tohoku aardbeving bijgewerkt om deze toename van het risico vast te leggen.
de standaardstructuur voor herverzekering van schadeoverschotten en een clausule inzake driedaagse uren komen niet overeen met de realiteit van een langdurige naschok. Kan men, zodra er sprake is van een aanzienlijke hoofdschok, een verzekeringsdekking maken, ondersteund door stop-loss herverzekering, om alle potentiële naschok-activiteiten te dekken? Dit zou nuttige geruststelling bieden voor degenen die op zoek zijn naar wederopbouw, voor het geval er een grote naschok zou volgen.
misschien kan een product worden ontwikkeld door middel van een secundaire verzekeringsmarkt, of door het gebruik van een parametrische insurance-linked securities (ILS) – structuur, in afwachting van de verre mogelijkheid van een schadelijke staartgebeurtenis, zoals in februari 2011 in Christchurch. Met het gebruik van modellen om snel de verliezen van een verwachte Aftershock cloud te beoordelen, kunnen emittenten en beleggers voldoen aan een broodnodige vraag.Omori, F. (1894) On the aftershocks of earthquakes. J. Universiteit Sci. 7, 521–605.
Henry, C., & Das, S. (2001). Naschok zones van grote ondiepe aardbevingen: Foutafmetingen, naschok gebied uitbreiding en schalen relaties. Geophysical Journal International 147(2), 272-293 https://academic.oup.com/gji/article/147/2/272/717516
Somerville, P. G. (2014). A post-Tohoku earthquake review of earthquake probabilities in the Southern Kanto District, Japan. Geoscience Letters 1 (10). https://doi.org/10.1186/2196-4092-1-10
Toda, S., Stein, R., Kirby, S., et al. (2008). Een stukje plaat ingeklemd onder Tokio en zijn tektonische en seismische implicaties. Nature Geoscience 1, 771-776. https://doi.org/10.1038/ngeo318
Toda, S., & Stein, R. (2013). De 2011 m = 9.0 Tohoku-oki aardbeving verdubbelde meer dan de kans op grote schokken onder Tokio. Geofysisch Onderzoek Brieven 40 (11), 2562-2566. https://doi.org/10.1002/grl.50524
Nanjo, K. Z., Sakai, S., Kato, A., Tsuruoka, H., & Hirata, N. (2013). Tijdsafhankelijke aardbeving waarschijnlijkheidsberekeningen voor Zuid-Kanto na de 2011 M9. 0 Tohoku aardbeving. Geophysical Journal International 193 (2), 914-919. https://doi.org/10.1093/gji/ggt009; Uchida, N., & Matsuzawa, T. (2013). Pre-en post-seismische langzame slip rond de 2011 Tohoku-oki aardbeving breuk. Earth and Planetary Science Letters 374, 81-91. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2013.05.021