Экспериментальная система обнаружения цунами от NASA прошла проверку
Мощное землетрясение и последующее цунами у берегов России в конце июля испытали экспериментальную систему обнаружения, которая была запущена за день до этого.
Недавнее цунами, вызванное землетрясением магнитудой 8,8 у полуострова Камчатка, вызвало волны давления в верхних слоях атмосферы, сообщили учёные NASA. Хотя цунами не нанесло широкомасштабных разрушений, оно стало ранней проверкой системы обнаружения, разрабатываемой в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии.
Система GUARDIAN (GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network)
Эта экспериментальная технология «функционировала в полной мере», сказала Камилла Мартире, один из её разработчиков в Лаборатории реактивного движения.
Система обнаружила искажения в атмосфере и отправила уведомления экспертам, подписавшимся на оповещения, всего за 20 минут после землетрясения. Она подтвердила признаки приближающегося цунами примерно за 30–40 минут до того, как волны достигли Гавайев и других мест в Тихом океане 29 июля (по местному времени).
«Эти дополнительные минуты знания о том, что что-то приближается, могут иметь реальное значение, когда дело доходит до предупреждения сообществ на пути цунами», — сказал учёный Лаборатории реактивного движения Сиддхартх Кришнамоorthy.
Цели и особенности системы GUARDIAN
Система GUARDIAN призвана дополнить существующие системы раннего предупреждения. Ключевой вопрос после сильного подводного землетрясения — возникло ли цунами. Сегодня прогнозисты используют сейсмические данные как косвенный признак для предсказания возникновения цунами и его местоположения, а для подтверждения прохождения цунами полагаются на морские приборы.
«NASA GUARDIAN может помочь заполнить пробелы», — сказал Кристофер Мур, директор Центра исследований цунами Национального управления океанических и атмосферных исследований. «Это даёт ещё одну ценную точку данных, которая может помочь нам определить, нужно ли нам принимать решение об эвакуации».
Принцип работы системы GUARDIAN
Система GUARDIAN использует физику цунами. Во время цунами многие квадратные мили поверхности океана могут подниматься и опускаться почти синхронно. Это вытесняет значительное количество воздуха, посылая низкочастотные звуковые и гравитационные волны, устремляющиеся вверх, к космосу. Эти волны взаимодействуют с заряженными частицами верхних слоёв атмосферы — ионосферы, где они слегка искажают радиосигналы, поступающие на научные наземные станции GPS и другие навигационные спутники.
Программное обеспечение анализирует данные, передаваемые более чем на 350 непрерывно работающих наземных станциях GNSS по всему миру. Оно потенциально может идентифицировать признаки цунами примерно в 1200 километрах от данной станции. В идеальных ситуациях уязвимые прибрежные сообщества вблизи станции GNSS могут узнать, когда цунами приближается, и власти смогут получить до 1 часа 20 минут на эвакуацию низменных районов, тем самым спасая бесчисленное количество жизней и имущества.
Поддержка сети GNSS
Ключевую роль в этих усилиях играет сеть станций GNSS по всему миру, поддерживаемая Проектом космической геодезии NASA и Глобальной сетью GNSS, а также сетью глобального дифференциального GPS Лаборатории реактивного движения, которая передаёт данные в режиме реального времени.
Событие на Камчатке стало своевременным примером для GUARDIAN. За день до землетрясения у северо-восточного побережья России команда развернула два новых элемента, над созданием которых работали годы: искусственный интеллект для поиска сигналов, представляющих интерес, и сопутствующую систему обмена сообщениями-прототипы.
Оба были испытаны, когда одно из сильнейших землетрясений, когда-либо зарегистрированных, породило цунами, движущееся со скоростью сотни миль в час через Тихий океан. Система GUARDIAN, обученная обнаруживать атмосферные искажения, вызванные цунами, отметила сигналы для проверки человеком и уведомила подписавшихся экспертов.
Предоставлено NASA