Trzęsienia ziemi, tsunami, ekstremalne zjawiska pogodowe – przed takimi naturalnymi zagrożeniami ma ostrzegać nowy system opracowany przez amerykańskich naukowców. Co ciekawe, wcale nie opiera się na nowych rozwiązaniach, ale na udoskonalonej technologii GPS. Ma skrócić do minimum czas ostrzegania przed nadchodzącym niebezpieczeństwem.

 

Za rozwinięcie i przystosowanie technologii GPS do nowego systemu ostrzegania przed niebezpiecznymi zjawiskami naturalnymi odpowiadają naukowcy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA oraz Instytut Oceanografii Scrippsa Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

System jest dość prosty. Pozyskuje w czasie rzeczywistym informacje ze stacji GPS, które zostały zmodernizowane przez dołączenie małych, niedrogich czujników sejsmicznych i meteorologicznych. Prowadzą one pomiary m.in. temperatury, ciśnienia, wilgotności powietrza, a te rozmieszczone w różnych punktach większych struktur rejestrują także zachodzące w nich przemieszczenia.

 

Reagować jak najwcześniej

Takie połączone informacje poprawiają pracę meteorologów i sejsmologów, umożliwiając im wychwycenie nadchodzących gwałtownych zmian pogody w krótkoterminowych prognozach czy wykrycie trwałego uszkodzenia gruntu.

Na obszarach narażonych na nagłe występowanie ekstremalnych zjawisk jak najwcześniejsze ostrzeganie jest bardzo ważne. W takich miejscach jak szpitale albo szczególne obiekty infrastruktury, np. wysokie budynki czy mosty, liczy się każda dodatkowa minuta, która pozwoli uruchomić i przeprowadzić procedury reagowania kryzysowego.

W szpitalach istotne jest choćby jak najwcześniejsze wyłączenie wind i zaalarmowanie bloków operacyjnych. Mając precyzyjne informacje personel ratowniczy i osoby decyzyjne mogą minimalizować zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego.

Więcej „czytają” ze zmian sygnału

Działanie systemu jest sprawdzane w południowej Kalifornii. Latem synoptycy rządowej agencji meteorologicznej  NOAA National Weather Service z oddziałów w Oxnard i San Diego wykorzystali go do śledzenia szlaku opadów monsunowych w regionie. Pozwolił on sprawniej wydawać aktualne ostrzeżenia przed podtopieniami.

 

Setki tamtejszych udoskonalonych stacji GPS ciągle odbierają sygnały z satelitów GPS, aby określić swoje dokładne pozycje. Jednocześnie prowadzą pomiary wodnej w atmosferze. Zniekształca ona sygnał satelitarny, więc jego wahania oddają zmiany jej zawartości w powietrzu.

– Nasz projekt modernizacji stacji naziemnych GPS pozwala dostarczyć te dane do ośrodków meteorologicznych w ciągu minut, a nawet sekund, co pomaga ustalić, czy monsunowa wilgoć może spowodować groźne podtopienia i powodzie – powiedziała badaczka Angelyn Moore z Laboratorium Napędu Odrzutowego.

Wychwyci drgania i przeciążenia

Nowy system wczesnego ostrzegania może być szczególnie skuteczny podczas dużych trzęsień ziemi, gdy istniejące metody sejsmiczne wykazują trudności w szybkim i dokładnym określaniu gwałtowności i siły wstrząsów. W przypadku mostów zmodernizowane stacje GPS mogą wykryć zmiany w ich strukturze spowodowane przez trzęsienie, ale także uskoki wiatru czy nawet obciążenie ruchem.

Poprawa w ostrzeganiu przed trzęsieniami ziemi jest możliwa dzięki temu, że przesyłane przez system w czasie rzeczywistym dane pozwalają wykryć fale sejsmiczne pierwotnego wstrząsu, które przemieszczają się najszybciej. To umożliwia przewidywanie wystąpienia wtórnych wstrząsów. Te fale sejsmiczne są wolniejsze, ale powodują bardziej gwałtowne trzęsienie. To właśnie w przypadku tego rodzaju zjawisk czas jest szczególnie ważny – zależnie od odległości od epicentrum może wynosić nawet sekundy.

– Ostrzeżenia mogą ocalić życie, gdy zostają wydane w ciągu jednej-dwóch minut dla poważnego trzęsienia ziemi, kilkudziesięciu minut dla tsunami, około jednej do kilku godzin dla podtopień i kilku dni dla ekstremalnych zimowych burz – wyjaśniał Yehuda Bock z Instytutu Scrippsa na briefingu Amerykańskiej Unii Geofizycznej.

 

Źródło: NASA, tm

Polecane: