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.



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.



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 )


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 )


0306090

120150

180210240270300

02-01 12-01 22-01 01-02 11-02 21-02

S H L

F ( W / m ² )


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 )


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



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”

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