新的超级计算机能模拟加州80万年地震古代吗？ SCEC开拓的由超级计算机驱动的

SCEC开拓的由超级计算机驱动的框架为地震惊险提供了新的视角。信息的匮乏使我们在某种程度上看不到地震的风险，特殊是在确定特定位置或结构的风险时。一项由哥伦比亚大学的米尔纳和布鲁斯·肖（BruceShaw）领导的新研究于2021年1月发表，该研究提出了原型Rate-State地震模拟器（RSQSim）的结果，该模拟器模拟了数十万年的加州地震的古代。结合另一个代码CyberShake ，该框架可以计算每次地震将发生的颤动量。他们的结果与古代地震和其他方法的结果很好地比较，并且显示了地震概率的现实分布。
解决这种缺乏数据的传统方法包括挖沟以了解更多有关过去破裂的信息，整理来自世界各地许多地震的信息并创建灾害统计模型，或使用超级计算机来模拟特定地点的特定地震保真度很高。
但是，在过去十年中，与SCEC相关的一组研究人员开拓了一个预测整个地区地震可能性和影响的新框架，该框架找到了中间立场，也许是确定风险的更好方法。
根据开拓人员的说法，这种新的研究方法提高了查明给定位置地震可能发生的能力，从而使建造规范开拓人员，建造师和结构工程师能够设计出更具弹性的建造物，使其在特定地点能够承受地震的影响。
【新的超级计算机能模拟加州80万年地震古代吗？】RSQSim将地震中起作用的地球物理力的数学表示形式（即破裂怎么成核和传播的标准模型）转换为算法，然后在地球上一些功能最强大的超级计算机上进行求解。德克萨斯州高级计算中心由政府资助的超级计算机在几年内启用了计算密集型研究，其中包括Frontera（世界上任何一所大学中功能最强大的系统）， BlueWaters（美国国家超级计算应用中心）和Summit橡树岭领导力计算设施。
模拟从加利福尼亚的地质地形开始，并模拟了超过80万个虚拟年份，随着构造力作用于地球，应力怎么形成和消散。通过这些模拟，框架生成了一个目录——记录了在给定时间在某个地方发生的地震，具有一定的震级和属性。 Goulet说， SCEC团队在Frontera和BlueWaters上制作的目录是有史以来制作规模最大的目录。然后，将RSQSim的输出输入到CyberShake中，然后再次使用地球物理计算机模型来预测每次地震将导致多少震动（就地面加速度，速度和持续时间而言）。

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研究人员发现， RSQSim框架总体上会产生丰富而可变的地震——这表明它正在产生合理的结果，同时也产生了可重复的震源和路径效应。
这项工作正在帮助确定加利福尼亚州数百个发生地震的断层中发生地震的可能性，可预期的地震规模以及怎么引发其他地震。
创建目录需要在Frontera上延续进行八天的计算，并并行使用了3500多个处理器。要模拟加利福尼亚州10个站点的地面震动，需要在全球第二快的超级计算机Summit上进行相当数量的计算。
米尔纳说：“希翼这些类型的模型将有助于我们更好地描述地震灾害的特征，所以我们正在把我们的资源花在最需要的地方修建牢固、安全、有弹性的建造。 ”