211service.com
Kas zem tā slēpjas
Garozas plāksnes, kas atrodas zem okeāna jūdzēm, atrodas pastāvīgā kustībā, nemanāmi mainoties ik sekundi. Bet seismologiem, kas tos izseko, ir jāpaļaujas uz izmeklēšanas grafiku, ko nosaka kalendārs, nevis pulksteni.
Viņu ikdiena nav mainījusies gadu desmitiem: viņi regulāri uzkāpj uz pētniecības kuģiem, kas dodas uz jūras vietām, kad to atļauj laikapstākļi, nolaiž vairākus sensorus un pēc nedēļām vai mēnešiem atgriežas, lai izgūtu reģistrētos datus.
Tomēr šādu vākšanas metožu pamatproblēma ir tāda, ka tā novērš jebkādu reāllaika analīzi un bieži vien atstāj jūras seismologus tumsā, attīstoties pašreizējiem notikumiem. Tomēr šīs dienas var mainīties. Sensoru tehnoloģiju, optisko šķiedru sakaru un programmatūras, kas pārvalda zemūdens instrumentu smalko līdzsvaru, sasniegumu saplūšana ir padarījusi pastāvīgas okeāna observatorijas par realitāti.
Prototipi tagad darbojas pie ASV un Japānas krastiem.
Pievēršot jaunu uzmanību saviem centieniem Dienvidāzijas cunami izraisīto postījumu rezultātā, okeanogrāfi un seismologi brīdina, ka spēja prognozēt zemestrīces un cunami risku joprojām ir tāls mērķis. Taču reāllaika datu iegūšana no lielākoties neizpētītajām zemes garozas daļām zem pasaules okeāna sniegs visaptverošu priekšstatu par zemūdens seismisko aktivitāti, kas nekad nav redzēta.
Pētnieki saka, ka okeāna zinātnes pārmaiņas, kas radīsies no šīm jaunajām zināšanām, nebūs nekas cits kā tektonika.
Jaunā informācija okeāna izpētē būs tikpat svarīga kā satelīti, pētot zemi, saka Frenks Raks, Vašingtonā bāzētā pētniecības konsorcija Apvienoto okeanogrāfijas institūciju (JOI) okeāna urbšanas programmu direktors.
JOI ir dibināta 1976. gadā, un tā ir bezpeļņas asociācija, kurā ir 20 akadēmiskās institūcijas, kas sadarbojas jūras ģeoloģijas, ģeofizikas un okeanogrāfijas pētījumos.
Vēl nesen jūras seismologiem bija jāatsakās no pētniecības priekšrocībām, ko sniedz pastāvīgās observatorijas, kuras izmanto viņu sauszemes kolēģi. Uzraudzība uz kuģiem pēc būtības ir īslaicīga. Ilgtermiņa fizikālo, ķīmisko un bioloģisko izmaiņu izpētei, kas notiek okeānā, ir nepieciešama noteikta bāze jūras dibenā un zem tās.
Saskaņā ar Rack teikto, JOI okeāna urbšanas programma ir palīdzējusi aizpildīt plaisu, izveidojot 20 seismiskas un hidroloģiskas uz okeānu balstītas observatorijas. Tunelējot tūkstošiem metru zem zemūdens dibena un piepildot 10 līdz 30 collu platos urbumus ar mērierīcēm, kas nosaka kustību, spiedienu un temperatūru, pētnieki varēja uzlabot ierakstītā signāla kvalitāti.
Tā ir klusāka vide seismometriem, prom no vēja un ūdens straumju radītajiem traucējumiem un spēj noteikt smalkākus notikumus, saka Raks.
Taču novērošanas centri joprojām ir atkarīgi no akumulatora jaudas, un datu izgūšanai ir nepieciešami attālināti vadāmi transportlīdzekļi. Tas joprojām atstāj zinātniekus un pētniekus ar satraucošu plaisu starp notikumu rašanos un to atklāšanu.
Labāka atbilde var būt centieni saistīt jūras seismoloģijas un citu zemes zinātņu izpēti ar bezvadu un optisko tīklu, ko ir apstiprinājis Nacionālais zinātnes fonds (NSF). Aģentūra nākamajos piecos gados ir piešķīrusi 250 miljonus USD vērienīgiem centieniem izveidot jūras dibena observatoriju tīklu, kas nodēvēts par Ocean Research Interactive Observatory Networks (ORION).
Viens no sarežģītākajiem ORION programmas aspektiem ir reāllaika datu plūsmu pārvaldība, ko tā ģenerēs no tūkstošiem instrumentu, saka Džons Orkuts, Scripps Okeanogrāfijas institūta direktora vietnieks un vadošais starpprogrammatūras pētnieks, kas pārvaldīs ORION. sistēma.
Parasti ģeofizikā jūs iestatāt instrumentus, lai veiktu mērījumus un reģistrētu rezultātus, vai arī iezvanaties pa tālruņa līniju un laiku pa laikam lejupielādējat datus, saka Orkuts. Bet tagad mēs varam izveidot sensoru datu režģi, kas visi pārsūta savus datus sistēmai.
Sarežģītākā daļa ir saprātīga mijiedarbība ar sensoriem. Tas ir kaut kas, kas nav daudz izdarīts. Mēs to izmantojam seismoloģijā, bet tas ir piemērojams meteoroloģijā, okeanogrāfijā — visās jomās, kurās jūs izmantojat instrumentus attālināti.
Lai gan NSF dotācija aptver fundamentālos pētījumus, Orcutt norādīja, ka potenciālie komerciālie pielietojumi varētu ietvert satiksmes kontroli ar sensoriem, kas ir aprakti zem ceļiem, kas spēj nodrošināt autovadītājiem inteliģentas norādes.
Pat NASA, kurai ir attālināti jāpārvalda daudzi instrumenti, nav bijis jācīnās ar neko tik lielu, saka Alans Čevs, Vudsholas okeanogrāfijas institūcijas vecākais zinātnieks.
Čave saka, ka paradigmas maiņa okeānu un jūras seismoloģijas izpētē ir gaidāma, lai gan tā nenotiks viņa paaudzē vai varbūt pat nākamajā.
Panākumi ir daudz vairāk nekā tikai pakāpeniskas pārmaiņas, Orcutt piekrīt sasniegumiem, ko varētu sniegt ORION. Tas atspoguļo izmaiņas okeanogrāfijā.