Нови подморског система за откривање земљотреса у Јапану побољшаће предвиђање цунамија

Јапан жица океан са нервним системом који сенсиве земљотреса

Од Дени Еллис Бецхард Уредио Деан Виссер

Ако је океанско дно имао нервни систем, то би могло изгледати овако: Хиљаде километара оптичких каблова повезаних са сензорима постављено на линије грешке у којима почињу земљотреси јапана. Завршена у јуну, овај систем има за циљ да стави девастацију попут оног 2011. године – када је немилосрдни шестоминутну темблор пратио 130 стопа, који је постигао брзину од 435 миља на сат и ударио градове у рушевине. Одложени упозорења давали су неке заједнице мање од 10 минута да се евакуишу и само су упозорили на много мањих таласа, на основу нетачних очитавања земљотреса. Скоро 20.000 људи је умрло, а хиљаде је повређених или нестало. Реаллдовн растопови у поплављеној нуклеарној електрани Фукушима Даиицхи озрачили су околну земљу и просипали радиоактивну воду у океан.

Подморју, магнитуде 9.0 „Мегатхруст“ Земљотрес – најгори у Јапану је снимљена историја – почела је у пацифичком морском плоча 45 миља од источне обале у земљи. Сензори засновани на копну открили су своје прве шокалне таласе, али нису могли одмах да дају јасне очитања његове величине или о тсунами коју је створио. Реме месеци касније, Јапан је почео да проширује свој систем детекције земљотреса да покрије океанско дно. По завршетку система прошлог мјесеца, Јапан је постао прва земља која је постигла директно, праћење у реалном времену у реалном зонама у реалном времену – додајући минуте и секунде да би се евакуисале људе и нарушили кључну инфраструктуру.

Али напредни систем упозорења није цела прича, каже сеизмолог Харолд Тобин, директор Тихог северозападне сеизмичке мреже. „Оживањем зоне грешке у обали, стално смо у могућности да га слушамо“, каже он. „То значи да можемо да откријемо све врсте суптилних сигнала који нам говоре како функционише, попут складиштења стреса и како почиње да се објављује на почетку земљотреса.“

О подржавању научног новинарства

Ако уживате у овом чланку, размислите о подршци нашем награђиваном новинарству Претплата. Куповином претплате помажете да се осигура будућност утицајних прича о открићима и идејама које данас у облику света у облику света.

Јапан гради свој нервни систем „нервног система“

У року од месецима 2011. године, јапанска влада је почела да гради С-мрежу (Мрежа посматрања мора за земљотресе и цунамис). С-НЕТ је нација на народију националној мрежи за откривање нације у Јапан ров, сеистолошки активна оффсхоре региона у којој је почео земљотрес 2011. године. Отприлике 3,540 миља кабла сада циксаг преко 116.000 квадратних миља океана да повеже 150 опсерваторија на океанском дну. Свака садржи 14 различитих сензорских канала, укључујући сеистометре и акцелерометре, као и мјерачи под притиском за мерење таласа који пролазе преко главе. Ова мрежа – први део веће мреже која је завршена у јуну 2025. године, завршена је у 2017. када је протумарија 6,0 магнитуде, а упозорења су стигли до градова пре првог јолт-а-пуне 20 секунди пре него што је најближи земљиште зреомометар зазвонило своје аларма, дозвољавајући да успостави драгоцено време.

Много мања морска мрежа, Донет (Густи Оцеанфлоор мрежни систем за земљотресе и цунамис) је започет у 2006. години у одељку Нанкаи, још једну геолошки активну зону, где је Филипинска морска плоча гурала испод југозападне Јапана. Ова зона се сматрала најхитнијом сеизмичком претњом Јапана. Последњи пар руптура величине 8.0-плус догодило се тамо 1944. и 1946. године и зато што је историјски интервали за велике земљотресе у тој области јављају у просеку 100 до 200 година, претпоставља се да се стрес између плоча прескала да се приближава његовом тачком разбијања. Зона нанкаи мегатхруст налази се само 40 до 60 миља од густих насељених чворова Осака и Нагоја и Т & ОМАЦР; Каи индустријски појас – и геометрија рова на подручју дешава се да циљају цунами равно у обали. Катастрофа планира пројект стотине хиљада жртава и економских губитака више од три билиона долара ако упозорења стижу тек након што се сензори земљишта упозоравају. Донет је у 2013. године проширен на више од 460 миља каблова. И у 2019. години сада је почео да је започела Н-НЕТ (НАНКАИ кроз морску заштитну мрежу мора за земљотресе и цунамис); Тренутно покрива остатак зоне Мегатхруст Нанкаи. Повезано за више од 1.000 миља кабла, Н-Нет 36 опсерваторија Комплетан јапански већи систем детекције земљотреса.

Са финалном Н-Нет линком постављеном овом јуном, комплетан систем повећава време упозорења за 20 секунди за земљотресе и пуне 20 минута за цунамис – довољно времена за преусмеравање долазних летова и блиских морских капија у заузетостима. А пројекат би могао да обезбеди сеизмологе са благом корисних нових података. Посебног интересовања су спорости догађаји, у којима грешке постепено ослобађају без земљотреса. „Ако ветар сата назад 20 година, у основи смо мислили да су кривично закључани и да се уопште не помера или су имали потрес и кренули су врло, врло брзо“, објашњава тобин. Али спорости догађаји откривају трећи режим у којем се грешке померају брже од сталне тектонске стопе, али много спорије од земљотреса. Док се догађаји спорости уопште нису присутни пре малим земљотресима, често се јављају у данима пре него што су главне – можда одвојене „довољно зона грешке које припрема систем за велики земљотрес“, каже Тобин. „То би могло бити нешто што можемо да користимо као систем детекције потреса и прекурсора.“ Међутим, брзо је истаћи да нису све успорене догађаје уследиле земљотреси.

Н-НЕТ техничари ће провести наредне месеце калибрирајући инструменте и преклопити се хранили у једној мониторинг окосница која укључује приближно 6.000 копно. Али најтежи део је урађен: Инсталирање оклопних влакана оптичких каблова и опсерватора дуж абизне равнице од бродова и „орање“ плитких морних подручја за сахрањивање каблова и заштити их од сидра и риболовна опрема. Подводни роботи помагали су у дубљим водама и сада ће сервисирати опсерваторије и заменити делове.

Од детектора нуклеарних бомби до тсунамија аларми

Завршетак јапанске мреже подудара се са оним другим програмом детекције цунамија на Цардифф Универзитету у Велсу. Сјајно (глобално рано процјену цунамиса) дошао је на мрежи у јуну и потоци податке из четири од 11 хидроакустичких океанских станица креираних за свеобухватну организацију уговорне уговоре о нуклеарној тестирању. Изграђен је за слушање БРОЗА НУКЛЕАРНИХ БОМБА БРЗИНА, ГЛОБЕ-СПЕННИ систем открива мале фреквенције акустично-гравитационе таласе. Ови притисак импулсира спринтајући морском водом отприлике 3,355 миља на сат – више од 10 пута брже од водеће ивице цунамија. Истраживачи на Цардифф Универзитету користе алгоритме за машинско учење да тумаче хидрофонске сигнале. За неколико секунди систем процењује величину земљотреса, типа клизања грешака и потенцијал цунамија и пошаље упозорења, иако би истраживачи процијенило да ће бити потребне укупно две десетине хидрофонских локација за покривање глобалног.

ЦАСЦАДИА’С ТХЕАМ МЕГАТХРУСТ: Масиван потрес који чека невиђене

Чак и као такви системи за откривање, међутим, међутим, једна од најугроженијих грешака планета остаје међу најмање праћеним: ЦАСЦАДИА МЕГАТХРУСТ ГРЕБА, која ради дуж обале Пацифичког северозапада из острва Ванцоувер до Северне Калифорније. За разлику од Јапанских грешака, овај не производи много малих земљотреса – који су у почетку довели до сеизмолога да верују да је постављен мали ризик. Али недавна истраживања су показала да је склона ретким, али масивним земљотресима. У супротности са Јапаном, Грешка Цасцадиа Мегатхруст има само један кабл са три сеизмеометра, иако је финансирање недавно причвршћено да замени један од сеизмометра и додавање још три. (Канада такође има мали кабловски систем на месту.) „Имамо само најпопуларније почетке о ономе што имају у Јапану“, каже Тобин. Рано откривање масовног земљотреса могло би дати десетине милиона људи дуж пацифичког северозападне обале више времена да се припреми, као што би могло препознати спорости догађаји у квар. „Заправо заиста добро разумемо да је само складиштење стреса према веома велика потенцијално магнитуде-9-земљотрес, сваком мало великом од 2011. године, са истим опасношћу на цунами“, каже он. „Прилично је неизбежно.“