לאחר הנזק הצונאמי הנורא שגרם רעידת האדמה סומטרה בדצמבר 2004, מדענים חיפשו אסטרטגיות לחיזוי גלי רוצח עתידיים. תחנות קרקע בטווח של אלפי קילומטרים מרעידת האדמה יכולות למעשה למדוד את העקירה שלהן באמצעות לווייני ה- GPS. אם הם עברו די, יש סיכון גבוה לצונאמי.
מדעני אוניברסיטאות המשתמשים בתוכנת GPS (Global Positioning System) (GPS) שפותחו על ידי מעבדת ההנעה סילונית של נאס"א, פסדינה שבקליפורניה, הראו כי GPS יכול לקבוע, תוך דקות, אם רעידת אדמה גדולה מספיק בכדי לייצר צונאמי רחב-ים. ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו במימון NASA כדי לספק אזהרות צונאמי מהירות יותר.
צוות בראשותו של ד"ר ג'ופרי בלוויט, מלשכת המכרות והגיאולוגיה והמעבדה הסיסמולוגית של נבדה, אוניברסיטת נבאדה, רנו, הוכיח כי ניתן לקבוע את הגודל האמיתי של רעידת אדמה תוך 15 דקות באמצעות נתוני GPS. זה הרבה יותר מהיר ממה שאפשר בשיטות הנוכחיות.
"אזהרת צונאמי היא מירוץ נגד הזמן", אמר המחבר המשותף ד"ר סת שטיין, המחלקה למדעי הגיאולוגיה, אוניברסיטת נורת'ווסטרן, אוונסטון, Ill. "צונאמיס נוסעים במהירות סילון, ולכן מוקדי אזהרה חייבים להחליט במדויק, תוך דקות, אם הוצאת התראות. זה צריך להיעשות די מהר בכדי שההתרעה תפיץ לרשויות באזורים שנפגעו בכדי שיוכלו ליישם תוכניות תגובה. יחד עם נתוני מציפה ונתוני מצוף אוקיינוס, GPS מוסיף כלי נוסף שיכול לשפר את הערכות הסכנה בעתיד בצונאמי. "
"אנו תמיד נזדקק לסייסמולוגיה כרמת הכוננות הראשונה לרעידות אדמה גדולות, ונצטרך מצופי אוקיינוס כדי לחוש בפועל את גלי הצונאמי", הוסיף בלוויט. "היתרון בהכללת GPS במערכות אזהרה הוא בכך שהוא מספר במהירות כמה קרקעית האוקיינוס זזה, ומידע זה יכול להפעיל ישירות דגמי צונאמי לתנועה."
השיטה החדשה, המכונה תזוזת GPS, פועלת על ידי מדידת זמן השידור של רדיו לווייני GPS לתחנות קרקע שנמצאות במרחק של כמה אלפי קילומטרים מרעש. מנתונים אלה, מדענים יכולים לחשב כמה רחוק התחנות עברו בגלל רעידת האדמה. לאחר מכן הם יכולים לגזור מודל רעידת אדמה ואת גודלו האמיתי של הרעיד, שנקרא 'עוצמת הרגע'. גודל זה קשור ישירות לפוטנציאל הרעיד לייצור צונאמי.
כפי שהמחיש רעידת הסומטרה בעוצמה 9.2-9.3 מדצמבר 2004, שיטות מדעיות עדכניות מתקשות במהירות לקבוע את גודל הרגע עבור רעידות אדמה גדולות מאוד. רעידת האדמה ההיא נאמדה לראשונה בכ- 8.0 בטכניקות סייסמולוגיות המיועדות לניתוח מהיר. מכיוון שטכניקות אלו שואבות אומדנים מהגלים הסייסמיים הראשונים שהם רושמים, הם נוטים להמעיט ברעידות רעידות גדולות מכ -8.5. זהו הגודל המשוער הדרוש כדי לייצר צונאמי גדולים באוקיינוס. ההערכה הראשונית הייתה מרכזי האזהרה העיקריים באוקיאנוס השקט שהמעיטו בערך בפוטנציאל הצונאמי של רעידת האדמה.
הפוטנציאל של GPS לתרום לאזהרת צונאמי התגלה לאחר רעידת האדמה של סומטרה. מדידות GPS הראו כי רעידת האדמה הזיזה את האדמה לצמיתות יותר מסנטימטר (0.4 אינץ ') רחוק מהודו, מרחק של כ -2,000 ק"מ (1,200 מייל) מהמרכז מוקד. "עם אותות כאלה, רעידת אדמה ענקית זו לא יכולה להסתיר," אמרה בלוויט. "הנחנו כי אם ניתן לנתח את נתוני ה- GPS במהירות ובמדויק, הם היו מצביעים במהירות על גודלו האמיתי של רעידת האדמה ופוטנציאל הצונאמי."
כדי לבחון את כדאיות גישתם, השתמשו המדענים בתוכנת עיבוד הנתונים של הלוויין של מיקום נאס"א כדי לנתח נתונים מ -38 תחנות GPS הממוקמות במרחקים שונים ממוקד הרעש של סומטרה. התוכנה מציינת את המיקום המדויק של התחנה לטווח של 7 מילימטרים. נעשה שימוש רק בנתונים שהיו זמינים תוך 15 דקות מרעידת האדמה. התוצאות הצביעו על כך שרוב העקירות היבשתיות הקבועות התרחשו תוך מספר דקות מרגע הגעתם של הגלים הסייסמיים הראשונים. הניתוח שלהם הסיק מודל רעידת אדמה ועוצמת רגע של 9.0, סמוך לגודל המחושב הסופי של רעידת האדמה.
ד"ר פרנק ווב, גיאולוג JPL, אמר כי "דוגמנות רעידות אדמה באמצעות GPS דורשת יכולת חזקה בזמן אמת לחזות היכן לווייני GPS נמצאים בחלל בדיוק מדויק. "טכניקה זו משפרת את האומדנים המהירים של הגודל האמיתי של רעידות אדמה גדולות ומקדמת יכולות למידת הצונאמי בזמן אמת."
תוצאות המחקר מתפרסמות במכתבי מחקר גיאופיזיים.
JPL מנוהלת עבור נאס"א על ידי המכון הטכנולוגי בקליפורניה.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של NASA / JPL
