Računalni resursi Srca korišteni za simulaciju petrinjskog potresa

29. 1. 2021.

U sklopu istraživačkog rada doktorandice Helene Latečki pod vodstvom doc. dr. sc. Josipa Stipčevića s PMF-a i u suradnji s dr. sc. Irene Molinari s Nacionalnog Instituta za geofiziku i vulkanologiju (INGV), Italija, napravljena je simulacija svih triju komponenti brzine gibanja tla petrinjskog potresa koji se dogodio 29. prosinca 2020. u 12:19, MW = 6.4. Preliminarni rezultati simulacije napravljeni su pomoću softverskog paketa SPECFEM3D Cartesian na računalnom klasteru Isabella u Srcu.

Za što vjerodostojnije rezultate simulacije, osim korištenja adekvatne matematičke metode za njezinu provedbu, potrebno je na što bolji način definirati razne ulazne parametre i podatke, primarno model Zemlje i izvor samoga potresa. Žarišnim mehanizmom (tj. mehanizmom izvora potresa) opisuje se polje deformacija koje generira seizmičke valove koji se šire kroz Zemlju. Da bi se izračunalo polje pomaka, brzina i/ili akceleracija gibanja tla, potrebno je raspolagati informacijama o sredstvu kroz koje se seizmički valovi šire. U ovom primjeru je korišten pojednostavljeni točkasti model izvora potresa te novo definirani 3D model brzina i gustoća za područje središnje Hrvatske, a s obzirom na činjenicu da je ovaj istraživački rad u tijeku, trenutno govorimo o preliminarnim rezultatima koji su prikazani simulacijom.

„Iako su ovi rezultati preliminarni, oni jasno pokazuju u kolikoj mjeri struktura tla nekog područja utječe na kompleksnost rasprostiranja potresnih valova te efekte pojačanja i produljenja trešnje. Tako, primjerice, u dolinama valovi ostaju zarobljeni u mekšim sedimentnim naslagama, između površine i čvrste stijenske mase u podlozi. Uslijed toga dolazi do produljenja trajanja trešnje i povećanja amplitude valova (npr. Zagreb se tresao nešto dulje od minute!). S druge strane, u gorskim područjima, gdje stijene većih brzina dolaze do površine, može se vidjeti brzi prolazak valne fronte te slabija i kraća trešnja. Zanimljivo je uočiti da na nekim dijelovima dolazi do kanaliziranja valova (npr. Zaprešić) te se time također povećava intenzitet potresa iako je područje relativno daleko od epicentra“, objasnila je doktorandica Helena Latečki.

Ovakve simulacije iziskuju vrlo zahtjevne računalne operacije, a kako sam račun može trajati i po nekoliko tjedana, potrebno je raspolagati adekvatnom količinom resursa i dovoljno stabilnim sustavom koji će to moći i odraditi.

Znanstveni tim je suradnju sa Sveučilišnim računskim centrom započeo prošle godine u svrhu provedbe računalnih simulacija za zagrebačku seriju potresa koja je započela 22. ožujka 2020. "Taj rad trenutno je u završnoj fazi, a njegovi rezultati će, nadamo se, doprinijeti boljem razumijevanju učinaka potresa (kako sadašnjih tako i onih povijesnih) te poboljšanju procjene seizmičkog hazarda na širem zagrebačkom području. Sličan plan je i za istraživanje vezano uz područje Petrinje - testirati koji ulazni parametri daju zadovoljavajuće rezultate pokretanjem niza simulacija, te potom analizirati i interpretirati krajnje rezultate koji će nam pomoći da bolje razumijemo određene karakteristike ovog potresa i njegovog utjecaja na istraživano područje“, istaknula je doktorandica Helena Latečki.

Simulacije svih komponenti brzine gibanja površine tla možete pogledati na stranicama Geofizičkog odsjeka PMF-a.

Slika simulacije potresa