Могут ли ураганы вызывать землетрясения: в чем связь?

Когда ураган «Хилари» приближался к побережью Южной Калифорнии, возникло множество вопросов о количестве осадков в пустыне; некоторые районы могли получить годовую норму дождя за один шторм, что привело бы к разрушительным последствиям. Но один вопрос не давал покоя: могут ли ураганы вызывать землетрясения?

Ответ был однозначным: нет. Научных доказательств такой возможности не существует, однако наблюдались случаи, когда землетрясения и ураганы происходили одновременно и в схожих местах.

Возвращаясь к 2011 году, ураган «Айрин» (одно из выведенных из употребления имен ураганов) сопровождался землетрясением магнитудой 5,8 в Вирджинии. Были и другие подобные случаи.

Вот худшие ураганы в новейшей истории.

Подобные совпадения происходили достаточно часто, чтобы задаться вопросом, изучал ли кто-либо эту проблему всерьез.
Когда в Калифорнии произошло землетрясение магнитудой 5,1 во время ливней, вызванных ураганом «Хилари», многие ученые были поражены. Сразу же возник вопрос: есть ли здесь связь, и это просто корреляция или причинно-следственная связь?

Корреляция или причинно-следственная связь

• Корреляция между двумя явлениями означает статистическую взаимосвязь между ними, но одно не является причиной другого. Например, продажи мороженого и нападения акул. Между ними существует сильная корреляция: графики их частоты почти совпадают каждый год, будучи низкими зимой и достигая пика летом. Однако одно не вызывает другого. Это просто корреляция.
• Причинно-следственная связь означает, что изменение одного явления напрямую вызывает изменение другого. Они связаны между собой, одно является причиной другого. Например, солнце вызывает солнечные ожоги, и мы чаще сталкиваемся с ними летом. Зима означает меньше солнца, меньше солнечных ожогов.

Итак, вызывают ли ураганы землетрясения, или они просто происходят одновременно? И поскольку ураган «Ли» в настоящее время затрагивает Новую Англию и Атлантическую Канаду, возникает вопрос, повторится ли это снова.

Почему происходят землетрясения

Землетрясения происходят из-за подземных разломов. Тектонические плиты постоянно медленно движутся под поверхностью Земли, но иногда они застревают на своих краях из-за трения. Места контакта между плитами — это разломы. Когда напряжение в разломе преодолевает трение и движение возобновляется, происходит землетрясение, которое высвобождает энергию в виде волн, распространяющихся через земную кору и вызывающих ощущаемые нами толчки.

• Чжиганг Пэн, сейсмолог из Технологического института Джорджии, сравнил время афтершоков с атмосферным давлением, проверяя свою гипотезу о том, что более низкое давление, вызванное штормом, могло ослабить силы на разломе достаточно, чтобы позволить ему сдвинуться и вызвать землетрясение. Однако наибольшего увеличения афтершоков не было обнаружено при самом низком атмосферном давлении. Вместо этого всплеск произошел через несколько часов, когда шторм уже удалялся. Это исследование рассматривало только один шторм и, хотя оно интересно, само по себе не обладает большой статистической значимостью.
• Шимон Вдовински, сейсмолог из Международного университета Флориды, сообщает, что он обнаружил сильную корреляцию между чрезвычайно влажными тропическими циклонами (ураганами, которые происходят в западной части Тихого океана) и крупными землетрясениями, случающимися в течение до трех лет после них. Его гипотеза заключается в том, что оползни, вызванные штормом, провоцируют изменение нагрузки на разлом, что в конечном итоге приводит к землетрясению.
  Его исследование утверждает, что землетрясения могут быть неизбежны, но происходят раньше из-за штормов. «Основной движущей силой, ответственной за землетрясение, является не влажный тайфун, — сказал Вдовински. — Влажный тайфун лишь определяет время его возникновения».

Узнайте, как измеряются землетрясения.

Может ли дождь вызывать землетрясения?

Часто задается вопрос о весе воды, выпадающей из атмосферы на сушу. Учитывая, что средний ураган выливает 9,1 триллиона литров воды в день, или 9,1 триллиона килограммов (что составляет 9,1 миллиарда метрических тонн), это значительное изменение веса за короткий период времени. Может ли этого быть достаточно, чтобы вызвать землетрясение?

• Геологическая служба США (USGS) заявила: «Маловероятно, что сейсмическая опасность зависит от осадков. Это логично, поскольку дождевая вода не может легко проникать на несколько километров ниже земной поверхности до глубин, где происходит большинство землетрясений». Большинство землетрясений действительно случаются глубоко под поверхностью, и такая корреляция была бы натяжкой, подобно связи между продажами мороженого и нападениями акул.
• Однако USGS продолжает утверждать: «периоды сильных осадков или засухи могут косвенно влиять на подверженные землетрясениям разломы». Ежегодные колебания напряжения в разломах Калифорнии, которые коррелируют с сейсмической активностью, более значительны в годы необычно сильных осадков или засухи, по данным исследователей из Университета Стоуни-Брук.
• Вэньян Фань, доцент Университета штата Флорида, не искал этой конкретной корреляции, когда обнаружил ежегодный цикл сейсмических сигналов, коррелирующих с сезоном ураганов и даже с отдельными штормами.
• Переменное давление ураганных волн на морское дно вызывает сейсмическую активность, которую ученые называют «штормовыми землетрясениями» (stormquakes). В Мексиканском заливе были обнаружены глубокие толчки, равные землетрясению магнитудой 3,5, которые совпадали по времени с ураганами. Большинство из них не ощущаются людьми.
• Существуют некоторые свидетельства того, что норд-остеры (сильные северо-восточные штормы на восточном побережье Северной Америки) были связаны с сейсмической активностью, которая измерялась вблизи Новой Англии, Новой Шотландии, Ньюфаундленда и Британской Колумбии.
• Большинство тематических исследований и рецензируемых журнальных статей сосредоточены на одном или нескольких штормах. Прежде чем на этот вопрос можно будет дать окончательный ответ, необходимо провести дополнительные исследования и анализ.

Нам еще многое предстоит узнать о метеорологии и нашей атмосфере, и мы только начинаем понимать, как взаимодействуют системы нашей Земли. Смотрите больше вопросов и ответов о землетрясениях.

Таким образом, нельзя утверждать, что ураганы вызывают землетрясения, но и отрицать это тоже нельзя!

Смотрите прогноз сезона ураганов 2023 года.

* — деятельность компании запрещена на территории РФ.