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7/24/2019 Análisis Psicrométrico Chile Central (Agosto 2015)
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ANÁLISIS DE VARIABLES PSICROMÉTRICAS ASOCIADAS APRECURSORES SÍSMICOS EN CHILE CENTRAL:
¿NUEVO TERREMOTO O LA GRAN RÉPLICA DEL 27F?
Desarrollado por Chilesismos - Investigación Sísmica Avanzada
[email protected] 26 de Agosto de 2015 – COPIA CONTROLADA
RESUMEN
El presente trabajo expone los resultados del análisis de variables psicrométricasasociadas a precursores sísmicos (Pulinets et. Al) en el área central de Chile, durante el periodo Julio-Agosto de 2015. A través de un estudio comparativo se establecieronequivalencias en el comportamiento de las lecturas actuales y las ocurridas en los días previos al mega-terremoto M8.8 de Maule en 2010, que permiten inferir la posibilidad de
un eventual sismo importante para el periodo Septiembre-Octubre de 2015.
MECANISMO ELECTRO-QUÍMICODE CONEXIÓN LITÓSFERA-ATMÓSFERA
Los estudios de vanguardia en el campo de
la física atmosférica sugieren que las zonas
de fallas activas próximas a generar unterremoto presentan un proceso de
preparación sísmica, emitiendo señales
químicas y electromagnéticas, como gasesradioactivos (mayoritariamente Radón
Rn222), iones, “p-holes”, y pulsos
electromagnéticos (Pulinets 2009, Freund
2010, Hayawaka 2011, et. Al). Los iones yelectrones libres liberados por la corteza
terrestre, posiblemente asociados a
fenómenos piezoeléctricos en la zona demayor tensión, o producto de la radiólisis
inducida por el decaimiento radioactivo del
Radón, saturan el sub-suelo y migran hacia
la superficie. El gradiente de potencialentre el terreno (cátodo) y la ionosfera
(ánodo) (que en condiciones estándar puede
alcanzar los 100 Volts/m) se encarga deactivar el movimiento relativo de estas
partículas a través del aire, las que
eventualmente colisionan con las molé-
culas de agua rompiendo los enlaces y
desencadenando una “avalancha” de
corpúsculos (Townsend 1901) a gran
escala. La inestabilidad electro-química deestos radicales es rápidamente compensada
(el tiempo medio de reacción es de aproxi-
madamente 11 nanosegundos) mediante un
mecanismo de neutralización de nucleacióninducida (INN), aglutinando los átomos en
suspensión hasta crear aerosoles de varias
decenas de nanómetros de diámetro. Este proceso ocurre a expensas de un proceso de
transferencia energética en forma de calor
latente, el cual es liberado hacia la
atmósfera. El cambio de fase inherentealtera de manera espontánea la cantidad de
vapor de agua, y con éllo, la humedad
relativa en las zonas próximas al futuroepicentro. Si el fenómeno descrito
anteriormente es suficientemente extenso,
las variaciones podrían finalmente alcanzar
los niveles superiores de la atmósfera, re-configurando las propiedades de la capa
nubosa (nubes precursores lineales) (Zhong
1995), y las corrientes de chorro en la altatropósfera (jet-streams) (Wu 2014), hasta el
punto de llegar a ser visibles desde el
espacio a través de los satélites en órbita.
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Para establecer la posible acción del
mecanismo descrito anteriormente, se propone analizar algunos parámetros
psicrométricos asociados a precursoressísmicos en el área de estudio. Los datosmeteorológicos base son proporcionados
por la Dirección Meteorológica de Chile
desde la estación Carriel Sur , Talcahuano(36.7S, 73.0W). Los periodos de estudios
considerados corresponden a (1) Enero-
Febrero de 2010 y (2) Julio-Agosto de
2015.
Figura No. 1 Area de Estudio (rectángulo)
Con el objeto de establecer la eventual participación de radicales en la
composición electro-química del aire y la
presencia de los procesos de nucleación
inducida, se sugiere un análisis del
potencial químico corregido ( ΔU )(Boyarchuk, 2004) de acuerdo al modelo
(1):
10 25.8 10 (20 5463) ln(100/ )
S RU x T H
(1)
Donde T S y H R son la temperatura en °C y
humedad relativa del aire respectivamente.
Luego, se procede a verificar posibles
alteraciones asociadas al proceso deestabilización de las partículas ionizadas y
su interacción energética con el vapor deagua en el aire, mediante un análisis del
calor latente de condensación L(T) (Roger,
Yau 1989) de acuerdo al modelo (2):
2 3( ) (2500.8 2.36 0.0016 0.00006 ) D D D
L T T T T (2)
Donde T D es la temperatura de
condensación del agua, utilizando en éstecaso, el punto de rocío en °C. Si este
proceso alcanza un nivel de influencia
considerable, los rastros de calor latentealrededor de la zona del futuro epicentro
deberían por lo tanto ser fácilmente
rastreables desde el espacio a través de
satélites. Para verificar ésto, un análisis delcomportamiento del flujo de calor latente superficial (SHLF) es realizado. Los datos
son obtenidos desde la base de datos delservidor web Surface Flux Re-analysis
administrado por el National Center of Enviroment Prediction (NCEP). Finalmente
los tres parámetros ΔU , L(T), y SHLF sonevaluados mediante el índice de anomalía,
de acuerdo al siguiente algoritmo (3):
index
x x A
(3)
Donde x es el valor diario de la muestra, y
x y son la media y desviación estándarde la serie de datos. Para discriminar los
valores anómalos se estableció un umbral
(threshold) igual a 2.5 x . Los resultadosson tabulados y graficados para su posterior
análisis.
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RESULTADOS
Lo siguiente, son los resultados
comparativos del análisis del ΔU , L(T), y
SHLF respectivamente, para los periodos
Enero-Febrero de 2010 y Julio-Agosto 2015
en Bio-Bio y regiones aledañas.
Como se puede observar en el Gráfico No. 1, una variación importante en el ΔU ocurrió el día 30 de Enero de
2010, veintiocho días antes del terremoto M8.8 en Maule. En el Gráfico No. 2 se observa de manera analógicauna anomalía ocurrida el día 16 de Agosto de 2015, sin que hasta ahora se haya presentado un evento sísmico
importante en el área.
Como se puede observar en el Gráfico No. 3, una variación importante en L(T) ocurrió el día 30 de Enero de
2010, veintiocho días antes del terremoto M8.8 en Maule. En el Gráfico No. 4 se observa de manera analógica
una anomalía ocurrida el día 16 de Agosto de 2015, sin que hasta ahora se haya presentado un evento sísmico
importante en el área.
El Gráfico No. 5, muestra una anomalía SHLF el día 02 de Enero de 2010, tres días después del incremento
del ΔU y L(T). El Gráfico No. 6 muestra una anomalía SHLF el día 16 de Agosto de 2015, el mismo día de la
detección de las anomalías ΔU y L(T) observado en los Gráficos No. 2 y No. 4.
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
0.016
00-01 10-01 20-01 30-01 09-02 19-02
C h e m i c a l P o t e n t i a l ( e V )
Days (January-February 2010)
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
30-06 10-07 20-07 30-07 09-08 19-08
C h e m i c a l P o t e n t i a l ( e V )
Days (July-August 2015)
2463
2466
2469
2472
2475
2478
2481
2484
2487
2490
00-01 10-01 20-01 30-01 09-02 19-02
A i r b o r n e L a t e n t H e a t ( J / g )
Days (January-February 2010)
th=x+2.5σ
2469
2472
2475
2478
2481
2484
2487
2490
2493
2496
2499
2502
30-06 10-07 20-07 30-07 09-08 19-08 A
i r b o r n e L a t e n t H e a t ( J / g )
Days (July-August 2015)
0306090
120150
180210240270300
02-01 12-01 22-01 01-02 11-02 21-02
S H L
F ( W / m ² )
Days (January-February 2015)
0
20
40
60
80100
120
140
160
180
200
30-06 10-07 20-07 30-07 09-08 19-08
S H L F
( W / m ² )
Days (July-August 2015)
th=x+2.5σ
M8.8
M8.8
²M8.8
th=x+2.5σth=x+2.5σ
th=x+2.5σ
th=x+2.5σ
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DISCUSIÓN
Como se puede apreciar en los resultados,
una importante anomalía psicrométricaasociada a precursores sísmicos fue
observada el día 16 de Agosto de 2015 en elárea central de Chile. El análisiscomparativo bi-mensual muestra una
inquietante similitud con el comportamiento
registrado en los días previos al terremotoM8.8 de Maule en 2010. De ser efectivo
este nuevo proceso de preparación sísmica,
la ventana temporal más probable de
ocurrencia sería el periodo Septiembre-Octubre de 2015. Dado que el evento
observado tiene características de sismo
mayor (+M8) el efecto clásico de
incertidumbre según el modelo de zonas de preparación sísmica (Dovobrolsky et al,
1979) impide establecer con claridad la
zona final del epicentro. Sin embargo, laevidente inestabilidad geológica en el área
post-terremoto (35-37°S), así como las
extensa brecha sísmica en la costa centro-norte de Chile (30-33°S) permiten inferir no
sólo que la posibilidad de un evento mayor
es elevada, sino que el potencial sísmico
podría concentrarse en estas áreas. Esta
aseveración se ajusta además con lasobservaciones geo-estadísticas del modelo
ADG (Grecu 2015) para la zona central deChile reportadas en Agosto de 2015.También es oportuno considerar los
resultados del método algoritmo M8
(Kossovokov 2015), que actualmenteestablecen una alerta sísmica (en progreso)
para la costa chilena comprendida entre los
paralelos 30-36°S y que preliminarmente
expira el 01 de Enero de 2016. Sea elevento pronosticado un sismo nuevo o una
réplica del terremoto de Maule de 2010, es
ciertamente valorable que los resultados
obtenidos por tres modelos distintosconverjan hacia una conclusión similar,
propiciando una instancia excepcional para
que las autoridades y los equipos deemergencia tomen las directrices adecuadas
que permitan mitigar los efectos de una
eventual catástrofe.
REFERENCIAS
Freund, F.T., 2009,” Stress-activated positive hole charge carriers in rocks and the generation of pre-earthquake signals.
Pulinets., SA, Ouzounov, D., Ciraolo, L. Singh, R., Cervone, G., Leyva, A., Dunajecka, M.,Karelin, AV, Boyarchuk, KA, and Kotsarenko, A .,2006,”Thermal , atmospheric and ionospheric anomaliesaround the time of the Colima M7.8 earthquake of 21 January 2003”, Ann. Geophys., 24, 835– 849
Li Jinping, Wu Lixin ,Wu Huanping ,Liu Shanjun , Yu Jieqing, 2009, ” Surface Latent Heat Flux
(SLHF) Prior to Major Coastal and Terrestrial Earthquakes in China” Progress In Electromagnetics Research Symposium, Beijing, China, March.
Wu H.C., Tikhonov I.N., 2014,” The Earthquake Prediction Experiment on the Basis of the JetStream’s Precursor” , NH31A-3844, 2014 AGU Fall meeting
Vladimir G. Kossobokov, 2015, “The Global Test of the M8-MSc predictions of the greatand significant earthquakes: 20 years of experience
Valeriu Grecu, 2015 “Analysis of the Seismicity from south of Chile using the AGDMethod”