Dernière mise à jour : le 16/08/2022 à 08:57
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b_300_200_16777215_00_images_stories_images_gestion_prevision_seisme_ionosphere_010822.jpg Une nouvelle étude publiée récemment dans Remote Sensing propose la mise en œuvre de la technique de machine à vecteurs de support d'apprentissage automatique (SVM), appliquée avec des estimations de séries temporelles prétraitées du contenu total d'électrons ionosphériques (TEC) GPS, pour évaluer les précurseurs potentiels causés par les tremblements de terre.

Un groupe de scientifiques rapportant dans la revue scientifique Opan Access Remote Vieving propose la mise en œuvre de la technique de machine à vecteurs de support d'apprentissage automatique (SVM), appliquée avec des estimations de séries chronologiques prétraitées du contenu électronique total ionosphérique (TEC) GPS, pour évaluer les précurseurs potentiels causés par tremblements de terre. 

Leur objectif principal était d'acquérir de nouvelles connaissances sur la possibilité de prédire les événements sismiques à l'aide des anomalies de valeur TEC. Pour éliminer tous les effets géodynamiques non liés (par exemple, les éruptions solaires, les éjections de masse coronale, les orages géomagnétiques et les événements de flux de rayons X), ils ont exclu tous les événements sismiques qui ont eu lieu pendant une activité solaire accrue (éruptions solaires de classe X ou M et grandes échelle des éjections de masse coronale).

«Après avoir filtré et criblé nos données pour les influences solaires ou géomagnétiques à différentes échelles de temps, nos résultats indiquent que pour les grands tremblements de terre (> Mw 6), de vraies prédictions négatives peuvent être obtenues avec une précision de 85,7% et de vraies prédictions positives avec une précision de 80. % », ont déclaré les chercheurs. 

Les résultats d'observation et de modélisation ont confirmé l'existence et la détectabilité des signatures de tremblement de terre et de tsunami dans l'ionosphère causées à la fois par des ondes acoustiques et de gravité, perturbant la densité électronique.

En ce qui concerne la connexion entre la  très haute atmosphère et les tremblements de terre, la source du tremblement de terre génère des ondes acoustiques et gravito-acoustiques qui se propagent latéralement et vers le haut, loin de la source et à travers les couches ionosphériques. Cela signifie que de tels aléas peuvent créer des perturbations atmosphériques et ionosphériques par couplage direct.

De telles signatures ont également été confirmées par des augmentations anormales de l'intensité du signal électromagnétique, reçu dans les bandes VLF/ULF, pendant la période précédant immédiatement un tremblement de terre, et sont causées par des perturbations de la densité électronique de la couche D ionosphérique.

Cependant, il existe encore de nombreuses ambiguïtés concernant les validations scientifiques de ces découvertes en tant qu'outils fiables pouvant être utilisés pour détecter les perturbations ionosphériques générées par des risques naturels précurseurs.

Par exemple, après le tremblement de terre dévastateur de Tōhoku-oki (Mw 9,1) et le tsunami qui ont eu lieu au Japon le 11 mars 2011, en utilisant le réseau dense de satellites GPS du Japon, Heki a signalé qu'un précurseur clair avait été détecté sous la forme d'une anomalie positive de contenu électronique total ionosphérique (TEC).

Cela a commencé environ 40 min avant le tremblement de terre et a atteint près de 10% du TEC de fond, et a duré jusqu'à ce que les ondes atmosphériques arrivent dans l'ionosphère.

Kuo et al. ont suggéré que ces variations de densité ionosphérique pourraient être causées par des charges (ou courants) de surface de la Terre produites à partir de courants électriques associés à la roche sollicitée.

Cependant, lorsque Komjathy et al. ont étudié les perturbations TEC ionosphériques globales juste avant et après l'événement, ils ont conclu que l'activité géomagnétique indiquait des conditions de tempête qui étaient déjà apparentes à partir des données GEONET traitées un jour avant et après l'événement.

La même ambiguïté peut être trouvée avec les perturbations de densité électronique de la couche D ionosphérique extraites des mesures VLF.

Hayakawa et al. signalé un possible précurseur sub-ionosphérique VLF pour le même tremblement de terre au Japon. Ils ont trouvé une anomalie remarquable pour la trajectoire orthodromique NLK-Chofu les 5 et 6 mars sous la forme de décrets de signal d'amplitude moyenne nocturne qui dépassaient −4σ.

L'anomalie a été trouvée le même jour le long d'autres voies de propagation (de NLK à Kasugai et Kochi), bien qu'elle ait été moins améliorée.

Les résultats expérimentaux de cette nouvelle étude montrent que l'utilisation de l'amélioration TEC ionosphérique GPS comme prédicteur de précurseur de tremblement de terre peut être potentiellement utile pour les grands tremblements de terre, avec une précision de 83 % et des scores de compétence TSS et HSS de 0,66.

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