След ужасната щета от цунами, причинена от земетресението в Суматра през декември 2004 г., учените търсят стратегии за прогнозиране на бъдещи убийствени вълни. Наземните станции в рамките на няколко хиляди километра от земетресението всъщност могат да измерят тяхното изместване с помощта на GPS сателитите. Ако са се преместили достатъчно, има голям риск от цунами.
Учени от университета, използващи софтуер за глобална система за позициониране (GPS), разработен от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, Пасадена, Калифорния, показаха, че GPS може да определи за минути дали земетресението е достатъчно голямо, за да генерира цунами в целия океан. Тази технология, финансирана от НАСА, може да се използва за осигуряване на по-бързи предупреждения за цунами.
Екип, воден от д-р Джефри Блевит от министерството на мини и геология и сеизмологична лаборатория в Невада, Университета на Невада, Рено, демонстрира, че истинският размер на голям трус може да бъде определен за 15 минути с помощта на GPS данни. Това е много по-бързо, отколкото е възможно при сегашните методи.
„Предупреждението за цунами е надпревара с времето“, каза съавторът д-р Сет Щайн, катедра „Геологически науки“, Северозападния университет, Еванстън, щата. издават сигнали. Това трябва да се направи достатъчно бързо, за да може предупреждението да бъде разпространено до властите в засегнатите райони, за да могат да прилагат планове за реагиране. Заедно с данните за сейсмометъра и океанските шамандури GPS добавя още един инструмент, който може да подобри бъдещите оценки на опасността от цунами. "
„Винаги ще ни е нужна сеизмологията като първото ниво на сигнал за големи земетресения и ще ни трябват океански шамандури, за да почувстваме вълните цунами“, добави Блевит. „Предимството на включването на GPS в предупредителните системи е, че той бързо показва колко се е движило океанското дъно и тази информация може директно да пусне моделите цунами в движение.“
Новият метод, наречен изместване на GPS, работи чрез измерване на времето, когато радиосигналите от GPS сателитите пристигат на наземните станции, разположени в рамките на няколко хиляди километра от трус. От тези данни учените могат да изчислят колко далеч са се преместили станциите заради труса. След това те могат да получат модел на земетресение и истинския размер на земетресението, наречен негова „моментна величина“. Тази величина е пряко свързана с потенциала на земетресението за генериране на цунами.
Както е илюстрирано от магнитуд 9.2-9.3 Суматра на земетресението от декември 2004 г., сегашните научни методи имат трудности при бързото определяне на моментната величина за много големи трусове. Първоначално този трус беше оценен на 8,0, използвайки сеизмологични техники, предназначени за бърз анализ. Тъй като тези техники получават оценки от първите сеизмични вълни, които записват, те са склонни да подценяват земетресенията, по-големи от около 8.5. Това е приблизителният размер, необходим за създаването на големи цунами в целия океан. Първоначалната оценка беше основната причина предупредителните центрове в Тихия океан значително подцениха потенциала на земетресението за цунами.
Потенциалът на GPS да допринесе за предупреждението за цунами стана очевиден след земетресението в Суматра. GPS измерванията показват, че земетресението е преместило земята за постоянно повече от 1 сантиметър (0,4 инча) до Индия, на около 2 000 километра от епицентъра. „При такива сигнали земетресение, което това огромно не може да скрие“, каза Блевит. „Ние предположихме, че ако данните от GPS могат да бъдат анализирани бързо и точно, те бързо ще посочат истинския размер и потенциала на цунами на земетресението.“
За да проверят осъществимостта на техния подход, учените използваха сателитния софтуер за обработка на данни на НАСА, за да анализират данни от 38 GPS станции, разположени на различни разстояния от епицентъра на земетресението Суматра. Софтуерът определя точното местоположение на станцията до 7 милиметра (0,3 инча). Използвани са само данни, които са били налични в рамките на 15 минути след земетресението. Резултатите показват, че повечето постоянни премествания на земята са настъпили в рамките на няколко минути след пристигането на първите сеизмични вълни. Техният анализ заключи модел на земетресението и момент с магнитуд 9,0, близо до крайния изчислен размер на земетресението.
„Моделирането на земетресения с GPS изисква стабилна способност в реално време да се предвиди къде са GPS сателитите в космоса с взискателна точност, което прави нашия софтуер“, казва д-р Франк Уеб, геолог на JPL. „Тази техника подобрява бързите оценки на истинския размер на големите земетресения и усъвършенства възможностите за моделиране на цунами в реално време.“
Резултатите от изследването са публикувани в Geophysical Research Letters.
JPL се управлява за НАСА от Калифорнийския технологичен институт.
Оригинален източник: НАСА / JPL News Release
