Новая технология обнаружит цунами по подводным акустическим волнам

Сегодня оповещения о цунами основаны на данных морских буев и сейсмических станций. В обоих случаях сигнал тревоги может поступить слишком поздно. Ученые предложили оценивать риск цунами с помощью акустических гидрофонных станций. Но пока их в мировом океане всего четыре, а надо в пять раз больше.
Автор Hi-Tech Mail
Система оповещения о цунами принцип работы
Глобальная система раннего предупреждения цунами в режиме реального времени (Global Real-time Early Assessment of Tsunamis, сокращенно GREAT) сканирует звуковые волны, которые распространяются по океану намного быстрее, чем сами цунами, и могут быть обнаружены подводными гидрофонами. Автор: Кардиффский университетИсточник: https://phys.org/

Новый инструмент, который в режиме реального времени оценивает уровень опасности, создаваемой цунами, введен в действие в глобальном масштабе. Система раннего предупреждения (Global Real-time Early Assessment of Tsunamis, сокращенно GREAT), сканирует звуковые волны, которые распространяются по океану намного быстрее, чем сами цунами, и могут быть обнаружены подводными гидрофонами.

Эта технология, разработанная под руководством команды из Кардиффского университета, может помочь спасти жизни, предоставив людям больше времени для принятия мер и эвакуации, а также снизить количество ложных тревог, которые подрывают доверие к системам оповещения.

Технология, представленная в рамках разработки геонаучной модели, позволяет получать гидроакустические данные Организации по договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний в режиме реального времени через Португальский институт моря и атмосферы (IPMA), начиная с июня 2024 года. Оперативное тестирование системы проходит в недавно созданном Центре предупреждения о цунами в Кардиффе.

Руководитель проекта доктор Усама Кадри, преподаватель прикладной математики в Кардиффском университете, сообщил, что технология работает в режиме реального времени, не полагаясь на заранее установленные шаблоны или предположения, и была успешно протестирована с использованием реальных данных гидрофонов. Мониторинг позволяет узнать о цунами через несколько минут после его зарождения, а не в тот момент, когда волна подкатывается к берегу.

волны в океане
Тихоокеанское огненное кольцо делает все прибрежные зоны подверженными риску цунамиИсточник: Unsplash / CC0

На следующем этапе тестирования с помощью IPMA будет оцениваться производительность системы в реальных условиях эксплуатации, будут решаться такие проблемы, как аппаратные ограничения, задержки передачи данных и возможные сбои датчиков.

Существующие в настоящее время системы оповещения основаны на датчиках уровня моря, таких как буи DART, которые обнаруживают цунами только после его появления, оставляя мало времени для реагирования. К тому времени, когда сигнал поступит в центры оповещения, может быть уже слишком поздно, особенно для районов, расположенных близко к источнику, как, например, во время цунами на Суматре в 2004 году, когда первые волны пришли всего через 14 минут после землетрясения.

Сейсмометры также используются для передачи данных центрам оповещения о землетрясении, провоцирующих цунами, но они не в состоянии определить фактический их размер и скорость распространения. Традиционные методы предупреждения неспособны оценить цунами, вызванные несейсмическими источниками, такими как оползни, извержения вулканов, падения метеоритов и взрывы обычных или ядерных зарядов в открытом море. GREAT может фиксировать параметры цунами любого происхождения, поскольку все они генерируют акустические волны в воде.

большая волна цунами
По-японски «цунами» означает «волна в бухте». Его сила проявляется на мелководье и на берегу. В открытом море цунами особой угрозы судам не представляетИсточник: Unsplash

По признанию команды, основной проблемой для новой технологии является ограниченное количество гидроакустических станций. Организация по контролю и запрещению ядерных испытаний эксплуатирует 11 станций по всему миру, но только четыре гидрофонные станции в настоящее время предоставляют данные в режиме реального времени через IPMA. Их географическое распределение еще больше ограничивает региональный охват.

При условии, что цунамигенное событие происходит в пределах тысячи километров от гидрофонной станции, комплексная оценка займет в среднем шесть минут. Анализ на стандартной компьютерной станции занимает всего несколько секунд. Для обеспечения глобального раннего оповещения потребуется около двух десятков гидрофонных станций — относительно небольшое количество по сравнению с другими существующими системами мониторинга.

Система GREAT была одобрена Организацией Объединенных Наций как океанский «Проект десятилетия». Осталось найти средства и обеспечить его работоспособность.

изображение цунами возле Бали
За секунду до... Цунами на острове БалиИсточник: Unsplash

О «стоячих» цунами под названием сейши, периодически потрясающих гренландские фьорды, мы рассказали здесь.