Depremler, kasırgalar ve diğer doğal afetler aynı matematiksel yapıya uyar
Birkaç felaket niteliğindeki doğal olayın büyüklüğünü izlemek ve tarih boyunca her birinin kaç bölümünün meydana geldiğini gösteren bir grafik çizmek göz ardı edilemeyecek bir sonuç verir. Aksine, grafiğin ortaya koyduğu şey, nihayetinde harap etme kapasitesinin ne kadar güçlü olduğunu, bölümün ne kadar az gerçekleştiğini gösteren yüksek tanımlı bir eğridir. Örneğin, çok az deprem yıkıcıdır, ancak küçük depremler sık sık meydana gelir, bunların çoğu o kadar zayıftır ki insanlar onları algılamaz ve sadece oldukça hassas sensörler tarafından tespit edilirler. Bu bilgiler, ilişkili riskleri hesaplarken gereklidir.
Bununla birlikte, bu bağımlılık her zaman o kadar açık değildir ve özellikle daha büyük olaylarda aynı matematiksel işleve uyum sağlamaz . Álvaro Corral ve Matematiksel Araştırmalar Merkezi (CRM) ve UAB Matematik Bölümü araştırmacıları Álvaro González, afetlere yol açabilecek tüm doğal fenomen setinin bugüne kadar var olan en kesin istatistiksel analizi gerçekleştirdiler : depremler, kasırgalar, orman yangınları , göktaşı etkileri, şiddetli yağışlar ve karst olaylarının neden olduğu arazi çökmesi (yeraltı suyunun kayayı aşındırdığı).
Araştırmacılar, bu doğal fenomenlerin her birinin binlerce farklı bölümünün verilerini analiz ettikten sonra, bu fenomenlerin sıklığı ve büyüklüklerinin veya boyutlarının değeri ile ilgili fonksiyonları tanımlamak için aynı bir matematiksel teknik kullanabildiler. Bunların çoğunluğu, herhangi bir "normal" veya tipik boyut tanımlaması olmaksızın, olayların daha küçük olduğu durumlarda güç yasası tarafından yönetilir.
Bununla birlikte, orman yangınları gibi diğer olayların sıklığı, küçük bölümler veya yüz binlerce dönüm araziyi yakabilen yıkıcı yangınlar olsun, lognormal dağılım olarak bilinen farklı bir matematiksel dağılımı takip eder.
Çalışma, bu fonksiyonların her durumda tam olarak nasıl ayarlandığını ve bir çok çeşitli büyüklüklerde ve aynı zamanda çok farklı kökenlerde.
Álvaro Corral, "Bu çalışma sayesinde, her bölgenin tarihi kayıtlarına bağlı olarak dünyanın farklı bölgelerinde meydana gelen felaket olaylarının risk tahminlerinde bir iyileşme olacak."
Bilim adamları, bu kadar çeşitli doğal fenomenlerin bir güç yasası dağılımını takip etmesini dikkat çekici buluyor . Corral'a göre, "bazı yorumlar, fenomen 'çığ' davranışı olarak adlandırılan bir şeyi gösterdiğinde, zamanla biriktirdiği enerjiyi hızla serbest bıraktığında ortaya çıkıyor; ancak bu alanda hala araştırılacak çok şey var."
Örneğin, orman yangınları, biyokütle şeklinde biriken enerjiyi aniden serbest bırakan 'çığlar' olarak da tanımlanabildikleri için, kuralın bir istisnasıdır. Yazarlar, "Bazı 'çığ' fenomenlerinin neden lognormal bir dağılımı izlediğini ayrıntılı olarak bilmiyoruz ve bu aslında önceki çalışmalarla çelişiyor. Bu süreçlerin ulaştığı büyüklüğü açıklamak için daha iyi fiziksel modeller gerekli olacak."
Yakın zamanda Dünya ve Uzay Bilimi dergisinde yayınlanan araştırma, Matematiksel Araştırmalar Merkezi (CRM) araştırmacısı Álvaro Corral ve UAB Matematik Bölümü, Barselona Matematik Enstitüsü ve Viyana Karmaşıklık Bilimi Merkezi tarafından gerçekleştirildi. Matematiksel Araştırmalar Merkezi'nden (CRM) Álvaro González ile işbirliği.
Álvaro Corral et al. Yerbiliminde Yeniden Yerleştirilen Yer ve Uzay Bilimlerinde Güç Hukuku Boyut Dağılımları (2019). DOI: 10.1029 / 2018ea000479