Modelamiento analítico y numérico de tsunamis en Chile apuntando a la alerta temprana

Abstract

En el caso de tsunamis generados por grandes terremotos de subducción, como es el principal caso chileno, éstos pueden arrasar con cientos o miles de vidas de personas, así como también causar una gran destrucción en infraestructura portuaria, afectando considerablemente la economía del país. Es entonces, de alto interés conocer el peligro de ocurrencia de un tsunami destructivo en una determinada región, el cual dependerá de diversos factores, como la historia sísmica, la batimetría y topografía local, entre otros. Para modelar un tsunami, se utilizan las ecuaciones de agua poco profundas (shallow water equations), en su versión no lineal, para la aproximación numérica, y en su versión lineal para la aproximación analítica. Se han encontrado varias soluciones analíticas referentes a la máxima altura de inundación (runup), dando nuevas pistas a la comprensión de este fenómeno como la influencia de la batimetría, la linealidad del proceso y la relación fuente sísmica - tsunami , en particular, relacionando la velocidad de ruptura de la fuente sísmica con las máximas amplitudes del tsunami. Todas estas soluciones analíticas se pueden calcular instantáneamente a un mínimo costo computacional. Algunas de estas soluciones, han sido utilizadas para modelar el pasado tsunami generado por el terremoto de Illapel (2015), las cuales muestran concordancia con las inundaciones medidas en terreno. Finalmente, su propone complementar el actual sistema de alerta temprana para incluir información en los tiempos ciegos ocasionado por el alto costo computacional que requiere una simulación de tsunami. Para esto, se ha implementado una solución lineal en el campo cercano, la que exhibe un excelente rendimiento en términos de exactitud y rapidez de cálculo.