Ледотрясения — это сейсмические явления с частотой около 10-20 Гц и формой волн, напоминающей тектонические события. Они потенциально могут нанести ущерб инфраструктуре, и их необходимо учитывать при оценке сейсмической опасности. Результаты были опубликованы в журнале EGUsphere.
В последнее время ледотрясения привлекли внимание общественности: в социальных сетях появились многочисленные сообщения о них от местных жителей Арктики и Субарктики.
«Когда эти события происходят в населенных пунктах, люди ощущают их и могут сопровождаться специфическими шумами», — рассказали профессор Университета Оулу (Финляндия) Елена Козловская и ее коллеги. «Колебания грунта во время морозотрясений сравнимы с движениями других сейсмических явлений, таких как более отдаленные землетрясения, взрывы в шахтах и вибрации, производимые грузовыми поездами».
Чтобы провести инструментальное изучение таких событий, исследователи установили две сейсмические группы высокого разрешения с совмещенными станциями измерения температуры почвы в двух местах в Финляндии.
В течение нескольких дней, когда температура воздуха резко падала, местные жители сообщали команде о толчках земли и необычных звуках. Эти наблюдения были использованы для идентификации морозотрясений по сейсмическим данным.
Условия для морозотрясения благоприятны, когда температура падает до минус 20 градусов по Цельсию со скоростью около одного градуса в час.
Учёные также обнаружили, что трещинообразование в самых верхних слоях мерзлого грунта может начаться, если толщина мерзлого слоя составляет около 5 см и более.
Разрывы могут распространяться глубже и повреждать инфраструктуру, такую как здания, подвалы, трубопроводы и дороги.
«Из-за изменения климата быстрые изменения погодных условий привлекли внимание широкой аудитории к морозотрясениям, и они могут стать более распространенными», — сказал Кари Мойсио из Университета Оулу.
«Хотя их интенсивность обычно невелика, отправной точкой для наших исследований стала серия относительно сильных морозотрясений в Оулу в 2016 году, которые разрушили дороги. Ледяные землетрясения затрагивают северные регионы по всему миру, но они мало изучены с помощью сейсмических приборов», — добавил он.
Исследователи отметили, что в январе часто случались морозотрясения, но возможны и другие времена. Во время морозов поверхностные сейсмические волны вызывают большие ускорения грунта на расстояниях до сотен метров.
«Похоже, что трещины во время морозотрясений распространяются по дренажным каналам вблизи дорог и на орошаемых заболоченных территориях», — сказала профессор Козловская.
