211service.com
Kā GPS var izsekot zemestrīcēm un plūdiem
Mēs parasti domājam par GPS kā veidu, kā uzzināt, kur mēs atrodamies un kā nokļūt, kur mēs ejam. Taču pēdējo pāris gadu laikā pētnieki ir atklājuši, ka GPS, ja to apvieno ar sensoriem, piemēram, akselerometriem un barometriem, var būt svarīgs instruments zemestrīču un plūdu novērtēšanai un, iespējams, prognozēšanai.
Atrašanās vieta stacija: Tādas GPS ierīces kā šī ir aprīkotas ar papildu sensoriem, lai tās pārveidotu par brīdinājuma sistēmu par dabas apdraudējumiem.
Pie Amerikas Ģeofizikas savienības rudens sanāksme decembrī zinātnieki no Skripa okeanogrāfijas institūts (SIO) Sandjego, NASA Reaktīvo dzinēju laboratorija (JPL) Pasadenā un Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA) aprakstīja veidu, kā viņi to dara, izmantojot jau esošo simtiem GPS staciju tīklu, kas izkaisīti visā Dienvidkalifornijā. Dažās no šīm stacijām, kas sākotnēji tika uzstādītas, lai izmērītu tektonisko kustību uz robežas starp Klusā okeāna plātni un Ziemeļamerikas plātni, pētnieki ir pievienojuši citus meteoroloģiskos un seismiskos sensorus, kas ļauj uzraudzīt bīstamus notikumus reāllaikā un dažreiz pat paredzēt. pirms tie notiek. Prototipa sistēma tika pārbaudīta pagājušā gada jūlijā.
Pēdējos gados sakaru infrastruktūra starp šīm [GPS] bāzes stacijām ir pakāpeniski atjaunināta, tāpēc mums ir iespēja veikt vairāk reāllaika projektu, piemēram, šo, saka Andželina Mūra, JPL pētniece.
Projekta meteoroloģiskā puse balstās uz faktu, ka uz zemes izvietotās GPS stacijas bieži sazinās ar augšpusē orbītā esošajiem satelītiem. Laiks, kas nepieciešams signālam no satelīta, lai sasniegtu zemi, var tikt izmantots, lai aprēķinātu mitruma līmeni troposfērā. Šie mitruma dati kopā ar datiem no barometriem un termometriem var uzlabot nokrišņu un pēkšņu plūdu prognožu precizitāti.
GPS kā vētru sistēmu mērīšanas instrumenta izmantošana nav nekas jauns; NOAA jau ir izvietojusi aptuveni 300 ar GPS aprīkotas zemes meteoroloģiskās stacijas visā valstī, saka Mūrs. Taču tik mazs tīkls nepieļauj vietējos, tieši laikā brīdinājumus par pēkšņajiem plūdiem. Viņa piebilst, ka Kalifornijas dienvidos, kur vētras izsekojuši reti palaisti laikapstākļu baloni, jaunā sensoru tīkla blīvums ļauj izsekot vētru sistēmu kustībai vēl nebijušā detaļā.
Projekta seismoloģiskā pusē pētnieki bāzes stacijām ir pievienojuši akselerometrus, kas ir arvien populārāks veids, kā reģistrēt zemestrīces kustību. Kamēr GPS sensori atzīmē lielas izmaiņas zemes pozīcijā, akselerometri uztver nelielas kustības. Apvienojot šos divus signālus kopā, jūs iegūstat pilnīgāku priekšstatu par zemes kustību, saka Dags Givens , ASV Ģeoloģijas biedrības zemestrīces agrīnās brīdināšanas programmas vadītājs, kurš nebija iesaistīts šajā projektā.
Jehuda Boks , pētniecības ģeodēzists un SIO projekta vadītājs, skaidro, ka GPS un akselerometra datu apvienošana ir īpaši piemērota, lai ātri novērtētu zemestrīču stiprumu un citus raksturlielumus, kuru stiprums ir no 7 līdz 9 un kuras ir grūti ātri atšķirt, izmantojot tikai tradicionālās seismiskās metodes. Turklāt Boks saka, ka akselerometri uztver primāros jeb P-viļņus, ko var izmantot, lai prognozētu sekundāro vai S-viļņu ierašanos, kas iezīmē postošas, vardarbīgas kratīšanas sākumu zemestrīces laikā. Šo informāciju varētu integrēt agrīnās brīdināšanas sistēmā.
Pat tikai dažas sekundes pirms zemestrīces var nodrošināt pietiekami daudz laika, lai slēgtu liftus ēkās vai neļautu ķirurgiem veikt nāvējošu iegriezumu, lai gan USGS norāda, ka zemestrīču brīdināšanas sistēmas joprojām ir atvērta pētniecības joma. Givens saka, ka viņa komanda, kas strādā ar simtiem seismometru visā Kalifornijā, pašlaik izdomā pareizo staciju atrašanās vietu un algoritmus, lai raksturotu zemestrīces un ātri iegūtu informāciju.
Boks saka, ka līdz šim 17 stacijas Dienvidkalifornijā ir modernizētas ar seismoloģiskajiem un meteoroloģiskajiem sensoriem, taču viņš cer, ka tuvākajos mēnešos Rietumkrastā tiks pievienotas vairākas stacijas.