【技術(shù)創(chuàng)新】海嘯預(yù)警系統(tǒng)
來(lái)源:發(fā)布時(shí)間:2016-09-27
2016年5月26日
當(dāng)板塊運(yùn)動(dòng)快速發(fā)生時(shí),會(huì)引發(fā)地震。地震可以引起陸地移動(dòng)幾米,如果地震發(fā)生在水下將會(huì)產(chǎn)生海嘯。據(jù)聯(lián)合國(guó)減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)辦公室(UNISDR)統(tǒng)計(jì),每年海嘯導(dǎo)致平均8000人死亡。這就說(shuō)明預(yù)警系統(tǒng)非常重要。
地震學(xué)家創(chuàng)建了一種新算法,在未來(lái)某一天可以為沿海城市提供海嘯發(fā)生的預(yù)警系統(tǒng)。目前,海嘯預(yù)警系統(tǒng)依靠本地區(qū)以前的海嘯型態(tài)所產(chǎn)生的地域特異性情景分析。
這是因?yàn)榭茖W(xué)家們使用了可以檢測(cè)海洋異常運(yùn)動(dòng)的傳感器,但它不能對(duì)到岸水量和猛烈程度做出準(zhǔn)確預(yù)估。但“最有可能”并不是一個(gè)確定的事件。如果一個(gè)真實(shí)的海嘯不能與一個(gè)情景準(zhǔn)確匹配,它可能導(dǎo)致重大生命損失。
由澳大利亞國(guó)立大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)的時(shí)間反演成像方法利用海洋傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)再生海嘯形成時(shí)的情形。一旦確定海嘯來(lái)源的正確位置,科學(xué)家們可以使用此方法更好地預(yù)測(cè)到岸海浪的情況。這個(gè)新方法與現(xiàn)有算法運(yùn)算速度相當(dāng),但更為精確。
該校地震學(xué)家Jan Dettmer指出,時(shí)間反演成像方法不是基于某種猜想,而是基于實(shí)時(shí)信息。此方法可以在不犧牲速度的情況下,提高精度。
在美國(guó)鹽湖城美國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)第171屆會(huì)議(2016年5月23日到27日)上,Dettmer團(tuán)隊(duì)對(duì)此海嘯跟蹤算法進(jìn)行了闡述。
研究人員對(duì)日本海溝板塊構(gòu)造進(jìn)行研究,幫助創(chuàng)建了這一算法。地殼被分成幾大板塊,漂浮在作為地球核心一部分的地幔上。在過(guò)去的地質(zhì)年代里,這些板塊彼此間移動(dòng)和推擠,最終產(chǎn)生深溝和高山。
當(dāng)板塊快速移動(dòng)時(shí),產(chǎn)生地震。地震可以引起陸地移動(dòng)幾米,如果地震發(fā)生在水下將會(huì)產(chǎn)生海嘯。據(jù)聯(lián)合國(guó)減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)辦公室(UNISDR)統(tǒng)計(jì),每年海嘯導(dǎo)致平均8000人死亡。這就說(shuō)明預(yù)警系統(tǒng)非常重要。
Dettner提出,一旦地震發(fā)生,研究人員有幾分鐘時(shí)間。Dettmer的系統(tǒng)使科學(xué)家更準(zhǔn)確預(yù)測(cè)海嘯的軌跡前進(jìn)了一步。為了預(yù)測(cè)這個(gè)過(guò)程,研究人員需要知道海平面位移初始情況,或者是,剛開(kāi)始時(shí)海浪的樣子。
雖然日本政府在太平洋里放置的大量傳感器,但還沒(méi)有覆蓋整個(gè)海底,這就造成了此研究的困難。因此,Dettmer需要從2011年3月11日發(fā)生的日本東北部大地震和海嘯中采集的信息中收集數(shù)據(jù)。
Dettmer使用2011事件信息進(jìn)行逆時(shí)數(shù)學(xué)運(yùn)算,計(jì)算出海嘯剛開(kāi)始時(shí)的樣子。一旦獲得海嘯開(kāi)始的信息,他就可以將信息加入傳感器數(shù)據(jù),對(duì)到岸海嘯的情形進(jìn)行預(yù)估。
將2011的實(shí)際情況與其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn),Dettmer能夠?qū)Υ怂惴ㄟM(jìn)行改善和提高。
在此技術(shù)被正式應(yīng)用前,將他的方法與其他有記載的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,進(jìn)行技術(shù)調(diào)整。Dettmer認(rèn)為,測(cè)試時(shí)間不會(huì)超過(guò)5年。他補(bǔ)充,這是一個(gè)進(jìn)步,此研究可以作為新一代基于實(shí)時(shí)信息海嘯預(yù)警系統(tǒng)的一部分。
原文題目:A warning system for tsunamis
資料來(lái)源:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160524213456.htm
(王化編譯,殷永元審核)
- 附件下載
-