Результаты исследования показывают, что разработанное НАСА программное обеспечение является быстрым и точным инструментом прогнозирования
Программное обеспечение для Глобальной системы позиционирования (ГСП), разработанное Лабораторией реактивного движения (ЛРД) НАСА, способно в течение считанных минут определить, является ли то или иное землетрясение достаточно сильным, чтобы породить общеокеанское цунами, заявляет группа университетских ученых, изучающих новые способы использования данных.
Данные Глобальной системы позиционирования могут использоваться для определения истинной магнитуды сильного землетрясения в течение 15 минут, что гораздо быстрее, чем при применении других методов. Определение фактической магнитуды землетрясения имеет решающее значение для прогнозирования возможного образования цунами и предоставляет властям дополнительное время для спасения людей посредством распространения тревожных оповещений среди населения, которому грозит опасность.
«Цунами движутся с огромной скоростью, поэтому центры предупреждения должны в течение нескольких минут принять решение о том, следует ли распространять тревожное оповещение, — сказал один из соавторов исследования Сет Cтайн с Факультета геологических наук
Работа, проведенная под руководством Джеффри Блюитта из Невадского бюро шахт и геологии и Сейсмологической лаборатории Невадского университета в Рено, описана в выпущенном 28 июня
Сокрушительное декабрьское цунами 2004 г., вызванное землетрясением силой 9,2–9,3 балла по шкале Рихтера, повысило глобальную осведомленность о необходимости разработки глобальной системы предупреждения о цунами.
Идея использовать данные Глобальной системы позиционирования для предупреждения о цунами возникла по итогам изучения измерений после декабрьского цунами 2004 года, которые выявили перманентное перемещение станций Системы — более чем на 1 сантиметр на одной из станций в Индии, на расстоянии тысячи километров от эпицентра землетрясения на о. Суматра.
Новый метод, разработанный группой Блюитта, основан на измерении времени прохождения радиосигналов от спутников Глобальной системы позиционирования до наземных станций, расположенных в районе эпицентра землетрясения. Эти данные позволяют ученым рассчитать, насколько далеко во время землетрясения могли бы сдвинуться станции.
Проверяя новую идею на практике, ученые использовали программное обеспечение для позиционирования спутников НАСА для анализа данных от 38 станций Глобальной системы позиционирования, расположенных на разных расстояниях от эпицентра землетрясения на о. Суматра. Это программное обеспечение позволяет определить местоположение станции с точностью до 7 мм.
Группа ученых проанализировала данные, собранные за 15 минут, в течение которых продолжалось декабрьское землетрясение 2004 года. Результаты показали, что большинство перманентных смещений почвы произошли в течение нескольких минут после прихода первых сейсмических волн. Их анализ позволил установить силу землетрясения — 9,0 балла по шкале Рихтера, что оказалось весьма близким к итоговой расчетной магнитуде землетрясения.
«Для моделирования землетрясений с помощью Глобальной системы позиционирования (ГСП) требуется уверенная возможность прогнозировать в реальном времени местоположение спутников ГСП в космосе с высокой точностью, которую обеспечивает наше программное обеспечение, — сказал геолог Фрэнк Уэбб. — Этот метод повышает точность оперативных оценок подлинной магнитуды сильных землетрясений и улучшает возможности моделирования распространения цунами в режиме реального времени».
Согласно первым оценкам магнитуды землетрясения 2004 года на индонезийском о. Суматра, его сила составила 8,0 балла по шкале Рихтера. Эта оценка основывалась на сейсмологическом методе измерения первых зарегистрированных сейсмических волн, который имеет тенденцию недооценивать магнитуду землетрясений силой более 8,5 балла.
Ученые планируют использовать данные ГСП при прогнозировании цунами в дополнение к сейсмологическим измерениям перемещения почвы и океанских буев, которые фактически являются сенсорами волн цунами.