Новый инструмент для оценки уровня опасности цунами в реальном времени запущен на глобальном уровне
Система раннего предупреждения Global Real-time Early Assessment of Tsunamis (GREAT) использует звуковые волны, которые распространяются по океану гораздо быстрее цунами и могут быть обнаружены подводными микрофонами, называемыми гидрофонами.
Под руководством команды из Кардиффского университета эта технология может помочь спасти жизни, давая людям больше времени для действий и эвакуации, а также снизить количество ложных тревог, которые подрывают доверие к системам оповещения.
Технология, представленная в журнале Geoscientific Model Development, получает данные в режиме реального времени от Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (CTBTO) через Институт моря и атмосферы Португалии (IPMA) начиная с июня 2024 года для оперативного тестирования в недавно созданном Центре предупреждения о цунами в Кардиффе.
Как работает система GREAT
Руководитель проекта доктор Усама Кадри, преподаватель прикладной математики в Кардиффском университете, сказал: «Наша работа показывает, что мы можем использовать звуковые волны в океане для быстрой и глобальной оценки цунами по мере их возникновения, а не после того, как волна уже достигла суши».
Технология работает в режиме реального времени, не полагаясь на заранее заданные шаблоны или предположения, и была успешно протестирована с использованием реальных данных гидрофонов.
На следующем этапе тестирования через IPMA будет оцениваться производительность системы в реальных условиях эксплуатации, включая такие проблемы, как ограничения аппаратного обеспечения, задержки передачи данных и потенциальные сбои датчиков.
Существующие системы предупреждения
Существующие системы предупреждения часто основаны на датчиках уровня моря, таких как буи DART, которые обнаруживают цунами только после их прихода, оставляя мало времени для реагирования. К тому времени, когда сигнал становится ясен центрам оповещения, может быть уже слишком поздно, особенно для районов, близких к источнику, таких как цунами на Суматре в 2004 году, когда первые волны достигли всего через 14 минут после землетрясения.
«Сейсмометры также используются для оповещения центров предупреждения о землетрясениях, но они не могут определить размер цунами, если оно возникнет», — говорит доктор Кадри.
Традиционные подходы к предупреждению также не способны оценить цунами, вызванные несейсмическими источниками, такими как оползни, вулканы, метеоцунами, метеориты и взрывы. Однако GREAT может фиксировать свойства цунами из этих источников, поскольку они также генерируют акустико-гравитационные волны.
Однако серьёзной проблемой для новой технологии является ограниченное количество гидроакустических станций. CTBTO управляет 11 станциями по всему миру, но только четыре гидрофонные станции в настоящее время предоставляют данные в режиме реального времени через IPMA. Их редкая географическая распространённость дополнительно ограничивает региональное покрытие.
Доктор Кадри добавил: «При условии, что событие находится в пределах тысячи километров от гидрофонной станции, для комплексной оценки потребуется в среднем шесть минут. Сам анализ занимает всего несколько секунд на стандартной ПК-станции».
Для обеспечения глобального раннего предупреждения потребуется около двух десятков гидрофонных станций — относительно небольшое число по сравнению с другими существующими системами мониторинга.
Проект GREAT одобрен Организацией Объединённых Наций как проект «Океанского десятилетия».