Berkeley ve Lawrence Livermore Laboratuvarları’nın ortak çalışmaları sonucu geliştirilen simülasyonlar sayesinde depremlerin evler, iş yerleri ve altyapı üzerindeki etkilerini modellemek çok daha kolay hale gelecek. Elde edilen veriler halka ücretsiz olarak sunulacak.

Bir depremin etkilerini doğru bir şekilde modellemek mümkün olsa da bu durum gelişmiş süper bilgisayarlarda çalıştırılabilen karmaşık fizik tabanlı modeller gerektiriyor. Bu tür modellerden elde edilen veriler, deprem araştırma topluluğu ve depreme dayanıklı evler, iş yerleri ve altyapı inşa etmek isteyen mühendisler için çok değerli. Ancak gerekli olan ekipmanlara erişim oldukça sınırlı.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan bir araştırma ekibi, tam ölçekli yer hareketi simülasyonlarını günlük bilgisayarlarda saklanabilen ve kolayca dağıtılabilen veri kümelerine uyarlayarak erişim boşluğunu doldurmak için Pasifik Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi (PEER) ile iş birliği yaptı. Araştırma ekibi, elde edilen verilerin ücretsiz olarak halka sunulacağını belirtiyor. İş birliği, başlangıçta San Francisco Körfez Bölgesi’nde ve daha sonra ise eyaletin tamamında gerçekleşecek deprem hareketlerini yakalamayı ve  bugüne kadar yapılan en doğru ve ayrıntılı simülasyonları yayımlamayı planlıyor.

Bu araç sadece bir depremin binalar üzerindeki etkisini tahmin etmekle kalmıyor, aynı zamanda karmaşık sismik fenomene ilişkin anlayışımızı kat kat artırabilecek veri setleri de oluşturabiliyor. Bilinen fay hatlarını gözetleyen sabit araçlarla ölçülen tekil tarihsel kayıtlardan elde edilen sınırlı verilere güvenmek yerine, bilim insanları artık her yerdeki hareketleri değerlendirebiliyor.

EQSIM adı verilen gelişmiş yeni bir deprem simülasyon yazılımından elde edilen ve hem sismik dalganın zeminde yayılmasını (solda) hem de bina hasarının gelişimini (sağda) gösteren bir dizi animasyon. Bu simülasyon, kuzey Hayward fayı üzerindeki bir yırtılmadan kaynaklanan 7.0 büyüklüğünde bir depreme ait.

Bilim insanları, deprem tehlikesi ve risk değerlendirmesi için benzersiz bir hesaplama araç seti ve iş akışı içeren Deprem Simülasyonu (EQSIM) yazılımı geliştirmişti. Bu yazılım, fay kırılmalarından yüzey yer hareketine ve deprem riskine, yani altyapı tepkisine kadar deprem tehlikelerini simüle ediyor ve gelen sismik dalgalar ile altyapı sistemleri arasındaki karmaşık etkileşimi yakalıyor.

Berkeley Laboratuvar’dan proje lideri David McCallen, “EQSIM adı verilen simülasyon yazılımımızla artık benzeri görülmemiş doğrulukta ve mekânsal kapsama alanında yer hareketi simülasyonları oluşturulabilir.” dedi.

McCallen, bu modellerin ne kadar ayrıntılı olduğu konusunda bir fikir vermek için, Hayward ve San Andreas fayları da dahil olmak üzere birçok aktif fay üzerinde yer alan Körfez Bölgesi boyunca yaklaşık her iki metrelik alanda yer hareketi verisi bulunduğunu belirtiyor. “Bölgesel yer hareketi simülasyonları hesaplama açısından o kadar yoğun ki, dünyanın herhangi bir yerinde mevcut olan en büyük ve en hızlı bilgisayarları gerektiriyor.”

McCallen, “Berkeley Laboratuvarı’ndaki planımız, bu son derece yoğun simülasyonları DOE’in süper bilgisayarlarında gerçekleştirmek ve bu simüle edilmiş hareketleri geniş yer bilimi ve deprem mühendisliği topluluklarının yanı sıra afet müdahalesinden sorumlu kuruluşların kullanımına uygun bir şekilde sunmak için PEER ile yakın bir şekilde çalışmak.” dedi.

Merkezin misyonunun bir parçası da dünya çapında meydana gelen depremlerin gerçek kayıtlarından elde edilen yer hareketleri veri setlerini geliştirmek ve muhafaza etmek. Bu değerli kaynaklar binlerce araştırma ekibi tarafından kullanılıyor, ancak gelecekteki depremlere hazırlanmak için yeterli gerçek dünya verisi yok. Ekip ayrıca veri setlerini araştırmacılar ve uygulamacı mühendisler için kamuya açık hale getirecek.

Sonuç olarak küresel iş birlikleri, riskli alanların tehlikesini, performansını ve genel direncini anlamamızı kolaylaştıracak. Bu tür çabalar, yetkililerin hassas yapıları tespit etmesini ve kaynakları verimli bir şekilde tahsis etmesini sağlayacak.

Derleyen: Deniz Akbulut