Используя мощь суперкомпьютеров, учёные научились предсказывать, как будет развиваться землетрясение и какой ущерб оно способно нанести. Проект возглавляет старший научный сотрудник Дэвид МакКаллен в сотрудничестве с командами национальных лабораторий Лоуренса Беркли и Ок-Ридж. Они создают самые передовые симуляции землетрясений, которые уже раскрыли новые детали о том, как геологические условия влияют на силу подземных толчков и устойчивость зданий, пишет Interesting Engineering.

Главная цель исследователей — смоделировать землетрясение от начала до конца, проследив путь сейсмических волн через толщу земли. Учёные хотят понять, как они взаимодействуют со зданиями и критически важной энергетической инфраструктурой, чтобы заранее оценить её уязвимость. В прошлом такие исследования были ограничены грубыми моделями из-за нехватки вычислительных мощностей.

С появлением проекта Exascale Computing и созданием кода EQSIM ситуация изменилась. EQSIM показывает, как волны взаимодействуют с почвой, горами и долинами, усиливая или ослабляя энергию землетрясения, а также помогает прогнозировать поведение систем водо- и электроснабжения.

Интересно, что иногда небольшие землетрясения наносят больший ущерб, чем мощные. Всё зависит от типа разлома, состава грунта и рельефа поверхности. Чтобы разобраться в этом, команда моделирует активность в трёх ключевых сейсмоопасных зонах США — в районе залива Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и регионе Нью-Мадрид.

Симуляции проводятся на суперкомпьютере Frontier в Теннесси — самом мощном в мире. Он выполняет два экзафлопа в секунду и способен обрабатывать до 500 миллиардов точек, воспроизводя геологию и инфраструктуру с невероятной точностью. Каждая симуляция занимает полторы минуты реального времени и генерирует около трёх петабайт данных.

По словам МакКаллена, главное преимущество метода в том, что учёным больше не нужно ждать «Большого землетрясения», чтобы понять его последствия. Сегодня можно заранее увидеть, где сосредоточится энергия толчков и какие здания окажутся под угрозой.