Loading ...Мощное землетрясение и последовавшее за ним цунами у берегов России в конце июля стали испытанием экспериментальной системы обнаружения, которая за день до этого развернула критически важный компонент.
Недавнее цунами , вызванное землетрясением магнитудой 8,8 у берегов Камчатского полуострова в России, вызвало ударные волны в верхних слоях атмосферы, сообщили учёные НАСА. Хотя цунами не нанесло масштабного ущерба, оно стало первым испытанием системы обнаружения, разрабатываемой в Лаборатории реактивного движения агентства в Южной Калифорнии.
По словам Камиля Мартира, одного из разработчиков технологии в JPL, экспериментальная технология, получившая название GUARDIAN (сеть оповещения и информации о стихийных бедствиях в режиме реального времени ГНСС верхних атмосферных слоев), «функционировала в полную силу».
Система зафиксировала искажения в атмосфере и отправила уведомления подписавшимся экспертам в данной области всего через 20 минут после землетрясения . Она подтвердила признаки приближающегося цунами примерно за 30–40 минут до того, как волны обрушились на Гавайи и другие районы Тихого океана 29 июля (по местному времени).
«Эти дополнительные минуты осознания приближающегося явления могут иметь реальное значение, когда речь идет о предупреждении сообществ, находящихся на пути», — сказал ученый из JPL Сиддхарт Кришнамурти.
Данные GUARDIAN, поступающие в режиме, близком к реальному времени, должны интерпретироваться экспертами, обученными распознавать признаки цунами. Однако уже сейчас это один из самых быстрых инструментов мониторинга в своём роде: примерно через 10 минут после получения данных он может создать моментальный снимок гула цунами, достигающего верхних слоёв атмосферы.
Цель GUARDIAN — дополнить существующие системы раннего оповещения. Ключевой вопрос после крупного подводного землетрясения — возникло ли цунами. Сегодня прогнозисты используют сейсмические данные в качестве косвенных показателей для прогнозирования вероятности возникновения цунами и места его прохождения, а также полагаются на морские приборы для подтверждения прохождения цунами. Глубоководные датчики давления остаются золотым стандартом для измерения волн, но они дороги и редко встречаются.
«GUARDIAN НАСА может помочь заполнить пробелы», — сказал Кристофер Мур, директор Центра исследований цунами Национального управления океанических и атмосферных исследований. «Он предоставляет ещё один фрагмент информации, ещё один ценный источник данных, который может помочь нам определить, нужно ли нам объявлять эвакуацию».
Мур отметил, что GUARDIAN обеспечивает уникальную перспективу: он способен отслеживать движение морской поверхности с большой высоты над Землей, в глобальном масштабе и практически в режиме реального времени.
Билл Фрай, председатель технической рабочей группы ООН, ответственной за раннее предупреждение о цунами в Тихом океане, заявил, что GUARDIAN является частью технологической «смены парадигмы». Благодаря непосредственному наблюдению за динамикой океана из космоса, «GUARDIAN — это именно то, что мы, специалисты по раннему предупреждению, ищем для поддержки прогнозирования следующего поколения».
GUARDIAN использует физику цунами. Во время цунами многие квадратные мили поверхности океана могут подниматься и опускаться практически синхронно. Это вытесняет значительные объёмы воздуха над ним, посылая низкочастотные звуковые и гравитационные волны, которые с большой скоростью устремляются вверх, в космос. Эти волны взаимодействуют с заряженными частицами верхних слоёв атмосферы — ионосферой — где они слегка искажают радиосигналы, поступающие на научные наземные станции GPS и других спутников позиционирования и синхронизации. Эти спутники известны как Глобальная навигационная спутниковая система.
В то время как методы обработки данных GNSS на Земле корректируют такие искажения, GUARDIAN использует их в качестве подсказок.
Программное обеспечение анализирует массив данных, передаваемых на более чем 350 постоянно работающих наземных станций ГНСС по всему миру. Оно может потенциально обнаружить признаки цунами на расстоянии до 1200 километров от станции. В идеальной ситуации уязвимые прибрежные сообщества, расположенные вблизи станции ГНСС, могли бы знать о приближении цунами, и у властей было бы до 1 часа 20 минут на эвакуацию из низинных районов, что позволило бы спасти бесчисленное количество жизней и имущества.
Ключевым элементом этих усилий является сеть станций GNSS по всему миру, поддерживаемая проектом космической геодезии НАСА и глобальной сетью GNSS, а также глобальной дифференциальной сетью GPS JPL, которая передает данные в режиме реального времени.
Камчатское событие стало актуальным примером для исследования GUARDIAN. За день до землетрясения у северо-восточного побережья России команда запустила два новых элемента, разработка которых длилась несколько лет: искусственный интеллект для сбора интересующих сигналов и прототип системы обмена сообщениями.
Оба они подверглись испытанию, когда одно из самых сильных землетрясений в истории вызвало цунами, распространявшееся по Тихому океану со скоростью в сотни миль в час. Обучившись выявлять атмосферные искажения, вызванные цунами, GUARDIAN пометила сигналы для проверки человеком и уведомила экспертов, подписавшихся на эту информацию.
Примечательно, что цунами чаще всего вызываются крупными подводными землетрясениями, но не всегда. Извержения вулканов, подводные оползни и определённые погодные условия в некоторых географических зонах могут стать причиной возникновения опасных волн. Преимущество GUARDIAN заключается в том, что ему не требуется информация о причине цунами; система может лишь обнаружить его возникновение и оповестить власти, чтобы минимизировать человеческие жертвы и ущерб имуществу.
Хотя не существует панацеи, способной остановить цунами, «GUARDIAN может реально помочь, предоставляя открытый доступ к этим данным», — заявила Эдриенн Мозли, содиректор Объединённого австралийского центра предупреждения о цунами. «Цунами не признают государственных границ. Нам необходимо обмениваться данными по всему региону, чтобы иметь возможность оценивать угрозу для всех незащищённых береговых линий».
Новости партнеров:
Вам могло бы понравиться:
151
