A földrengéskockázat meghatározása
a földrengések statisztikus előrejelzése


Bár a földrengések előrejelzése megoldatlan probléma, lehetőség van a földrengéskockázat valószínűségi alapú meghatározására. Ez annak kiszámítását jelenti, hogy valamely területen megadott méretű talajrázkódás adott időszak alatt milyen valószínűséggel várható. Ilyen módon - bár a földrengést elhárítani nem lehet - a földrengéskockázat ismeretében történő előzetes felkészüléssel a földrengés által okozott károk és veszteségek jelentősen csökkenthetők.

A szeizmikus veszélyeztetettség modellezés elve és legfontosabb bemenő adatai

Alapvetően két különböző módszer ismert arra vonatkozólag, hogy meghatározzuk valamely specifikus helyen vagy területen azt, hogy annak környezetére jellemző földrengés tevékenység esetén a felszín és a felszín közeli rétegek rezgőmozgásának mik lesznek a jellemző paraméterei. E két módszert determinisztikusnak illetve valószínűséginek nevezik.

A determinisztikus módszer alapja az, hogy jól kell ismerni a specifikus terület nagyobb környezetében azokat a szerkezeteket (általában vetőzónákat), amelyek mentén földrengések keletkeznek, és tudni kell azt is, hogy milyen méretű lehet az ezen forrászónákhoz kapcsolódó legnagyobb földrengés. A következő lépés az, hogy megkeressük az egyes forrászónáknak a specifikus helyhez legközelebb eső pontjait, és azt tételezzük föl, hogy a forrászónára jellemző legnagyobb földrengés ezeken a helyeken pattan ki. Ezután kiszámítjuk, hogy ezekben a legrosszabb esetekben a földrengések milyen jellegű és mértékű talajrezgést eredményeznek a specifikus helyen.

A valószínűségi módszer szintén a forrászónákon alapul, de nem követeli meg azt, hogy azok tektonikai kapcsolatrendszerét pontosan ismerjük. Ezzel szemben igen fontos az, hogy megbízhatóan tudjuk minden egyes zónában a különböző magnitúdójú rengések gyakoriságát, azaz a logN=a-bM relációt. Ez a reláció tulajdonképpen megadja a különböző magnitúdójú földrengések bekövetkezésének éves valószínűségét, illetve ezek karakterisztikus visszatérési időintervallumát. Feltételezzük, hogy egy forrászónán belül a földrengések véletlenszerűen, de minden pontban azonos valószínűséggel keletkezhetnek. Ezután a specifikus hely és a forrászóna közötti úthosszon bekövetkező energiacsökkenést figyelembe véve kiszámítható, hogy a specifikus helyen milyen mértékű talajmozgás bekövetkezése várható valamely definiált valószínűségi szinten.

A gyakorlat azt mutatja, hogy a determinisztikus módszert ott célszerű alkalmazni, ahol a szeizmogén szerkezetek és az azok mentén várható maximális rengések jól meghatározhatók, mert a területnek magas a szeizmikus és tektonikai aktivitási szintje. Ez a feltétel elsősorban működő lemezhatárok mentén teljesül. Más, kevésbé szeizmikus területeken inkább a valószínűségi módszert részesítik előnyben. Magyarországon általában mi is ezt választjuk a szeizmikus rizikóanalízis során.


A szeizmikus veszélyeztetettség valószínűségi meghatározása
Bemenő adatok:

A valószínűségi módszer alkalmazása során a legelső lépés a forrásterületek meghatározása. Ezek kiválasztása a történelmi és műszeres megfigyelések alapján összeállított földrengés katalógusra és tektonikai ismeretekre támaszkodik. A forrásterület lehet ténylegesen terület geometriájú, azaz egy folt, de lehet vonal is, amely egy vetőt reprezentál.

Ezután a különböző forrásterületekre definiáljuk a földrengések visszatérési idejét a logN=a-bM reláció specifikálásával, valamint megadjuk, hogy milyen mértékű lehet a területen várható legnagyobb rengés. Ez jellemzően a Pannon-medence alpi-dinári-dél-kárpátoki peremén Mmax = 7.3, míg belső részein Mmax = 6.1-6.7 intervallumban van.

Végül ismernünk kell a földrengések hatásának távolság szerinti csillapodását, mely általában több évtizedes megfigyelési folyamat eredménye.
A bizonytalanságok kezelése:

Mivel a forrásterületek kijelölése meglehetősen szubjektív, ezért a vizsgálat során több lehetséges forrásterület-konfigurációt is használhatunk, amelyekhez valószínűségi súlyozást rendelünk.
Eredmények:

A földrengéskockázat meghatározás eredménye a veszélyeztetettségi görbe, mely a különböző gyorsulás értékek előfordulási valószínűségét (éves gyakoriságát) adja meg.

Egy adott valószínűség mellett számított különböző periódusú (frekvenciájú) rezgések előfordulási valószínűsége adja a veszélyeztetettségi válaszspektrumot.

A fejlettebb országokban a földrengésbiztos tervezést és építkezést törvények is szabályozzák.