Sumatran joulukuussa 2004 tapahtuneen maanjäristyksen aiheuttamien hirvittävien tsunamivahinkojen jälkeen tutkijat ovat etsineet strategioita tulevien tappaja-aaltojen ennustamiseksi. Muutaman tuhannen kilometrin päässä maanjäristyksestä sijaitsevat maa-asemat voivat todella mitata siirtymänsä GPS-satelliittien avulla. Jos he ovat muuttaneet tarpeeksi, on suuri tsunamiriski.
Yliopistotutkijat, jotka käyttävät NASA: n Jet Propulsion Laboratoryn (Kalifornia, Pasadena) kehittämää GPS-ohjelmistoa, ovat osoittaneet, että GPS voi määrittää muutamassa minuutissa, onko maanjäristys riittävän suuri merenpohjaisen tsunamin aikaansaamiseksi. Tätä NASA: n rahoittamaa tekniikkaa voidaan käyttää nopeampiin tsunamivaroituksiin.
Dr. Geoffrey Blewittin johtama ryhmä Nevadan kaivostoiminnasta ja geologian ja seismologian laboratoriosta, Nevan yliopisto, Reno, osoitti, että suuren järistyksen todellinen koko voidaan määrittää 15 minuutissa GPS-tietojen avulla. Tämä on paljon nopeampaa kuin nykyisillä menetelmillä on mahdollista.
"Tsunamin varoitus on kilpailu ajallaan", sanoi avustaja Dr. Seth Stein, Geologian tieteiden laitos, Luoteinen yliopisto, Evanston, Ill. antaa hälytyksiä. Tämä on tehtävä riittävän nopeasti, jotta varoitus jaetaan viranomaisille vaikutusalueilla, jotta he voivat panna täytäntöön vastaussuunnitelmat. Yhdessä seismometrin ja valtameren poijutietojen kanssa GPS lisää uuden työkalun, joka voi parantaa tulevia tsunamivaarojen arviointeja. "
"Tarvitsemme aina seismologiaa ensimmäisenä hälytysasteena suurissa maanjäristyksissä. Tarvitsemme valtameripoijuja tsunamin aaltojen tosiasiallisen havaitsemiseksi", lisäsi Blewitt. "GPS: n sisällyttäminen varoitusjärjestelmiin on se etu, että se kertoo nopeasti, kuinka paljon merenpohja liikkui, ja tämä tieto voi asettaa tsunamimallit suoraan liikkeelle."
Uusi menetelmä, nimeltään GPS-siirtymä, toimii mittaamalla GPS-satelliittien radiosignaalien saapuminen maa-asemille, jotka sijaitsevat muutaman tuhannen kilometrin päässä järistyksestä. Näistä tiedoista tutkijat voivat laskea kuinka pitkälle asemat siirtyivät järistyksen vuoksi. He voivat sitten johtaa maanjäristysmallin ja järistyksen todellisen koon, jota kutsutaan sen ”momentin voimakkuudeksi”. Tämä voimakkuus liittyy suoraan järistyksen potentiaaliin luoda tsunamia.
Kuten joulukuun 2004 suuruusluokan 9,2–9,3 Sumatran järistys osoittaa, nykyisillä tieteellisillä menetelmillä on vaikeuksia nopeasti määrittää momentin voimakkuutta erittäin suurille järistyksille. Tämä järistys arvioitiin ensin 8,0: ksi käyttämällä nopeaan analyysiin suunniteltuja seismologisia tekniikoita. Koska nämä tekniikat perustuvat arvioihin ensimmäisistä tallennetuista seismisistä aalloista, niillä on taipumus aliarvioida noin 8,5: n suuria järistyksiä. Se on arvioitu koko, jota tarvitaan suurten valtameren laajuisten tsunamien syntymiseen. Alkuperäinen arvio oli pääasiallinen syy siihen, että Tyynenmeren varoituskeskukset aliarvioivat merkittävästi maanjäristyksen tsunamipotentiaalia.
GPS: n potentiaali vaikuttaa tsunamivaroitukseen ilmeni Sumatran maanjäristyksen jälkeen. GPS-mittaukset osoittivat, että järistys liikutti maata pysyvästi yli yhden senttimetrin (0,4 tuumaa) niin kaukana Intiasta, noin 2000 kilometrin (1200 mailin) päässä epicentrista. "Tällaisilla signaaleilla tämä valtava maanjäristys ei voi piiloutua", Blewitt sanoi. "Oletimme, että jos GPS-tietoja voitaisiin analysoida nopeasti ja tarkasti, ne osoittaisivat nopeasti maanjäristyksen todellisen koon ja tsunamipotentiaalin."
Testatakseen lähestymistapansa toteutettavuutta tutkijat käyttivät NASA: n satelliittipaikannustietojenkäsittelyohjelmistoa analysoidakseen 38 GPS-asemaa, jotka sijaitsevat eri etäisyyksillä Sumatran järistyksen keskuksesta. Ohjelmisto osoittaa aseman tarkan sijainnin 7 millimetriin (0,3 tuumaa). Käytettiin vain tietoja, jotka olivat saatavilla 15 minuutin kuluessa maanjäristyksestä. Tulokset osoittivat, että suurin osa pysyvistä maansiirtymistä tapahtui muutamassa minuutissa ensimmäisten seismisten aaltojen saapumisesta. Heidän analyysinsa päätteli maanjäristyksen mallista ja hetkellisarvosta 9,0, hyvin lähellä maanjäristyksen lopullista laskettua kokoa.
"Maanjäristysten mallintaminen GPS: llä edellyttää vankkaa, reaaliaikaista kykyä ennustaa GPS-satelliittien sijainti avaruudessa vaativalla tarkkuudella, mitä ohjelmistomme tekee", kertoi JPL-geologi tohtori Frank Webb. "Tämä tekniikka parantaa nopeita arvioita suurten maanjäristysten todellisesta koosta ja edistää tsunamin reaaliaikaista mallintamiskykyä."
Tutkimuksen tulokset julkaistaan Geophysical Research Letters -lehdessä.
Kalifornian teknologiainstituutti hallinnoi JPL: tä JASA: n palveluksessa.
Alkuperäinen lähde: NASA / JPL -lehdistötiedote
