חיזוי רעידות אדמה
ניסיונות שמתקיימים להגיע לרמה מסוימת של חיזוי > מחקרים לחיזוי דטרמיניסטי > מחקרים בולטים בתקופה המודרנית

עד סוף המאה ה-19 לא התקיימו מחקרים של ממש שעסקו בניסיון להגיע לרמה כלשהי של יכולת חיזוי. בשנת 1897 פרסם חוקר בשם צ'ארלס דיוויסון מאמר, בו טען כי לרעידת האדמה ההרסנית ביפן בשנת 1891 קדמו רעידות מקדימות. מדובר בשנים הראשונות לקיומם של סייסמוגרפים פרימיטיביים, חלקם ביתיים. צ'ארלס ריכטר בספרו "סייסמולוגיה אלמנטרית", המוערך על ידי הקהילה המדעית העוסקת בנושא כאבן דרך בסייסמולוגיה המודרנית, הביא 5 נימוקים מדעיים מדוע כל התצפיות עליהן הסתמך דאביסון אינן אמינות.
אף על פי כן ריכטר מצא שבין השנים 1929–1956 התרחשה בקליפורניה רק רעידת אדמה אחת מעל לגודל של 5 בסולם ריכטר, שלא קדמו לה רעידות מקדימות באזור הסמוך לאפיצנטר, אך הוא הדגיש שבסיכומו של דבר, אין דרך להבחין בין רעידות שבדיעבד מתבררות כמקדימות, לרעידות הרגילות שמתרחשות באזור, ובקליפורניה מתרחשות רעידות אדמה קטנות למכביר. גם בברית המועצות ניסו להגיע להישגים בתחום זה, אך גם הם, העיד ריכטר, הגיעו למסקנה כי אין כל סיבה לקוות לפריצת דרך קרובה בתחום הזה. גם Bolt מציין שעד שנות ה-60 של המאה ה-20, כל הניסיונות המוזכרים לעיל לא הביאו למידה כלשהי של הבנה באשר לכיצד לאפיין אינדיקטורים המבשרים רעידת אדמה גדולה.
החיזוי המוצלח של רעידת האדמה ההרסנית בסין בשנת 1975, המוזכר לעיל, הביא לתקווה שאכן התרחשה פריצת דרך בחיזוי רעידות אדמה על בסיס אינדיקטורים (דטרמיניסטיים) המהווים "חזאים". ברם מחקרים שנכנסו לפרטי המקרה ולאינדיקטורים הסייסמיים והא-סייסמיים, הגיעו למסקנה שהמזל "שיחק" כאן תפקיד חשוב, ומקבלי ההחלטות שהגיעו להחלטה על פינוי, לא היו מודעים לשינויים חריגים במפלס מי התהום בבארות באזור, לשפיעת גז ראדון חריגה שהתרחשה שם ואפילו להתנהגות חריגה של בעלי חיים. הסינים דיווחו על עוד שתי רעידות אדמה הרסניות ליד הגבול עם בורמה שהתרחשו בהפרש של 97 דקות זו מזו, שתיהן בגודל של 6.9, אשר נחזו מראש. כאמור, התרעות שווא לא מעטות התקיימו בסין על בסיס אותם אינדיקטורים שהופעלו בהתרעה המוצלחת לרעידה של שנת 1975. בעקבות התרעות אלה התבצע פינוי אוכלוסין נרחב, האוכלוסייה שהתה יותר מחודשיים מחוץ לבתיהם, אך רעידת אדמה לא התרחשה לבסוף. מידע מפורט על התרעות שווא אלה הוא מוגבל ביותר עקב מדיניות הסינים אז להסתיר כישלונות, אך מקרה אחד לפחות של התרעת שווא באוגוסט 1976 במחוז גואנגדונג שסמוך להונג-קונג דלף ביתר פירוט למערב.
רעידת אדמה בינונית בגודל 5.9 בסולם ריכטר שהתרחשה באוגוסט 1975 ליד העיירה אורוויל, קליפורניה נחזתה בהתרעה של מספר שעות, בעקבות רצף חריג של רעידות אדמה קטנות יותר שבדיעבד התברר שהן אכן היו רעידות מקדימות לרעידה העיקרית. רעידת אדמה נוספת שנחזתה מראש במערב, על בסיס אותם אינדיקטורים של פעילות סייסמית מוגברת ובלתי רגילה באזור, היא רעידת האדמה של אוחאקה, מקסיקו, בגודל של 7.6 בסולם מומנט, בשנת 1978. אלה שתי רעידות האדמה היחידות במערב, שידוע שנחזו מראש.
ביפן החל בשנת 1962 מאמץ מחקרי נרחב, בידי מאות סייסמולוגים, גאופיזיקאים וגאודזים, במטרה להגיע ליכולת כלשהי של חיזוי, אך לשווא.
בשנת 1964 התרחשה רעידת אדמה במגניטודה 7.5 בניגאטה (אנ') שבחוף המערבי של יפן. בדיעבד התברר, שהחל מ-60 שנה לפני הרעידה, התרחשו התרוממויות ושקיעות (אנ') של קו החוף בנקודות מסוימות שמצפון ומדרום למוקד הרעידה. השינויים הללו בגובה קו החוף התמתנו לקראת סוף שנות ה-50, ומעט לפני התרחשות הרעידה ההרסנית התרחשה שקיעה משמעותית של 20 סנטימטר מעט מצפון לאפיצנטר של רעידת האדמה. מאז, ניסו מדענים יפניים להתחקות אחרי תופעה דומה באזורי מוקדים אפשריים לרעידות אדמה, אך ללא הועיל. כל רעידות האדמה ההרסניות שהתרחשו מאז ביפן, לא נחזו בשום צורה ואופן. עובדה זו הביאה סייסמולוגים רבים ביפן לטעון, שיש להתמקד במחקרים לסיבות לרעידות אדמה באזורים מסוימים, ובניסיון לחזות את העוצמה הסייסמית באזורים אלה, על מנת לזהות את הסכנה והסיכון הסייסמיים, תחת להתמקד בחיזוי התרחשותן של רעידות אדמה - מסקנה דומה לזו המוזכרת לעיל, אליה הגיעו המדענים במכון הגאולוגי האמריקאי.
תופעה דומה לזו שנצפתה באזור ניגאטה, יפן, נצפתה במהלך שנות ה-60 וה-70 באזור ההררי שמצפון ללוס אנג'לס. היו מדענים ששינויים אלה הביאו אותם לשער שייתכן שמדובר כאן באינדיקטור דטרמיניסטי שמעיד על רעידת אדמה קרבה באזור, אולם במשך חמישים השנים שלאחר מכן לא התרחשה באזור רעידת אדמה.
לאינדיקטורים דטרמיניסטיים יכולים גם להיחשב: תצפיות שזיהו שפיעת גז ראדון בטרם התרחשה רעידת אדמה גדולה; שינויים במהירויות של גלי P (ברעידות קטנות) שמעידים על התפתחות מתח בקרום באזור ההעתק, שמביא להתרוממויות ושקיעות בפני השטח אשר גורמים לשינויים במפלס מי תהום ומַַעָוַותים באזור ההעתק; התנהגות חריגה ועצבנית של בעלי חיים - התנהגות כזו דווחה לפני רעידת האדמה הגדולה בסן פרנסיסקו בשנת 1906,לפני רעידת האדמה הגדולה בטוקיו/קאנטו בשנת 1923, לפני רעידת האדמה בפריולי, איטליה בשנת 1976 (אנ') ולפני כמה רעידות אדמה בסין. ככל הידוע לא התקיימו מחקרים ראויים לאזכור בתחומים אלה, ובוודאי שלא היו פריצות דרך בהם.
על בסיס המחקרים המסוקרים לעיל, ואחרים, מקובל כיום במדעי כדור הארץ לראות 5 שלבים בהתפתחות רעידת אדמה על מישור העתק מסוים: שלב א': בניית המתח האלסטי שהיא למעשה תהליך הצטברות האנרגיה בקרום באזור ההעתק; שלב ב': התרחבות והגדלת נפח הקרום (אנ') באזור ההעתק והתפתחות סדקים; שלב ג': זרמים של מי תהום חודרים דרך הסדקים שנוצרו ונוצרים מעוותים בלתי יציבים; שלב ד': התרחשות רעידת האדמה; שלב ה': ירידה חדה בלחץ המופעל על הקרום, המלווה בהתרחשות של רעידות עוקבות.
בכל אחד מהשלבים הללו, ידוע באופן כללי כיצד מתנהגים 5 האינדיקטורים הדטרמיניסטיים העיקריים:
שינויים מהירות גלי ה-P: בשלב א' ללא שינוי; בשלב ב' ירידה משמעותית במהירותם; בשלב ג' עלייה מחודשת במהירות עד שמגיעים למהירות הרגילה לעת שלב ד' - התרחשות הרעידה.
התרוממות פני השטח ושקיעות: בשלב א' ללא שינוי; בשלב ב' התרוממות של פני השטח; בשלב ג' התייצבות; ומיד לאחר התרחשות רעידת האדמה (שלב ד') חזרה לגובה פני השטח המקורי.
שפיעת ראדון: בשלב א' ללא שינוי; בשלב ב' עליה מתמדת בהיקף השפיעה; בשלב ג' התייצבות בהיקף המוגבר עד התרחשות הרעידה (שלב ד') ומיד לאחר הרעידה ירידה משמעותית בהיקף השפיעה, אף אל מתחת לרמה שהייתה בשלב א'.
ירידה בהתנגדות החשמלית (עלייה במוליכות): בשלב א' ללא שינוי; בשלב ב' ו-ג' ירידה משמעותית בעוצמת ההתנגדות עד להתרחשות רעידת האדמה (שלב ד') ומיד לאחריה שינויים ספורדיים בהתנגדות והמוליכות החשמלית של הסלעים.
מספר וגודל הרעידות המקומיות על מישור ההעתק: בשלב א' עלייה מתונה אך ברורה בהיקף הרעידות המקומיות (שבדיעבד יתפרשו כרעידות מקדימות); בשלב ב' ירידה מתונה בהיקפם; בשלב ג' עלייה משמעותית יותר מהיקף העלייה שזוהה בשלב א', עד התרחשות רעידת האדמה (שלב ד') ומיד לאחריה תחילת מופעי הרעידות העוקבות.
כיום, מתרכזים המחקרים בעיקר, בניסיון למדוד ולזהות את האינדיקטורים הללו על מישורי ההעתקים העיקריים על פני כדור הארץ כדי להבין האם קיומם מעיד על התרחשות רעידת אדמה קרובה .