Po hroznom poškodení vlnou tsunami spôsobenom zemetrasením na Sumatre v decembri 2004 vedci hľadajú stratégie na predpovedanie budúcich vražedných vĺn. Pozemné stanice do niekoľkých tisíc kilometrov od zemetrasenia môžu v skutočnosti zmerať svoj posun pomocou satelitov GPS. Ak sa dostatočne pohnú, existuje vysoké riziko cunami.
Vedci univerzity, ktorí používajú softvér GPS (Global Positioning System) vyvinutý spoločnosťou Jet Propulsion Laboratory NASA v Kalifornii, ukázali, že GPS dokáže v priebehu niekoľkých minút určiť, či je zemetrasenie dosť veľké na to, aby sa vytvorila cunami na celom oceáne. Táto technológia financovaná NASA sa môže použiť na poskytovanie rýchlejších varovaní pred vlnou tsunami.
Tím vedený Dr. Geoffreyom Blewittom z Nevadského baníckeho a geologického a seizmologického laboratória, University of Nevada, Reno, ukázal, že skutočná veľkosť zemetrasenia sa dá zistiť do 15 minút pomocou údajov GPS. To je omnoho rýchlejšie, ako je možné pri súčasných metódach.
„Varovanie pred cunami je rasa s časom,“ povedal spoluautor Dr. Seth Stein, Katedra geologických vied, Severozápadná univerzita, Evanston, Illinois. „Tsunamis cestuje rýchlosťou prúdu, takže strediská varovania musia v priebehu niekoľkých minút presne rozhodnúť, či vydávať varovania. Musí sa to urobiť dostatočne rýchlo, aby sa varovanie distribuovalo orgánom v postihnutých oblastiach, aby mohli implementovať plány reakcie. Spolu s údajmi o seizmometri a oceánskych bójach, GPS pridáva ďalší nástroj, ktorý môže zlepšiť hodnotenie nebezpečenstva tsunami v budúcnosti. “
"Vždy budeme potrebovať seizmológiu ako prvú úroveň pohotovosti pri veľkých zemetraseniach. Potrebujeme oceánske bóje, aby skutočne snímali vlny tsunami," dodal Blewitt. „Výhoda zahrnutia GPS do výstražných systémov spočíva v tom, že rýchlo povie, o koľko sa dno oceánu posunulo a že informácie môžu priamo uviesť modely cunami do pohybu.“
Nová metóda, nazývaná posun GPS, funguje tak, že meria časové rádiové signály zo satelitov GPS prichádzajúce na pozemné stanice nachádzajúce sa niekoľko tisíc kilometrov od zemetrasenia. Z týchto údajov môžu vedci vypočítať, ako ďaleko sa stanice prešli kvôli zemetraseniu. Potom môžu odvodiť model zemetrasenia a skutočnú veľkosť zemetrasenia, ktorá sa nazýva „momentová veľkosť“. Táto veľkosť priamo súvisí s potenciálom zemetrasenia na generovanie tsunami.
Ako vyplýva z rozsahu zemetrasenia Sumatra 9,2 - 9,3 z decembra 2004, súčasné vedecké metódy majú problémy s rýchlym určením momentovej veľkosti pre veľmi veľké zemetrasenia. Toto zemetrasenie bolo prvýkrát odhadnuté na 8,0 pomocou seizmologických techník určených na rýchlu analýzu. Pretože tieto techniky odvodzujú odhady z prvých seizmických vĺn, ktoré zaznamenávajú, majú tendenciu podceňovať zemetrasenia väčšie ako asi 8,5. Toto je približná veľkosť potrebná na vytvorenie veľkých cunami po celom oceáne. Počiatočný odhad bol hlavným výstražným strediskom v Tichomorí, ktoré výrazne podceňovalo potenciál zemetrasenia na cunami.
Potenciál GPS prispieť k varovaniu pred cunami sa prejavil po zemetrasení na Sumatre. GPS merania ukázali, že zemetrasenie trvalo pohybovalo zemou o viac ako 1 centimeter (0,4 palca) až do Indie, asi 2000 kilometrov (1200 míľ) od epicentra. "Pri takýchto signáloch sa toto obrovské zemetrasenie nemôže skrývať," uviedol Blewitt. "Predpokladali sme, že ak by sa údaje GPS mohli analyzovať rýchlo a presne, rýchlo by naznačovali skutočnú veľkosť zemetrasenia a potenciál tsunami."
Vedci použili na testovanie uskutočniteľnosti svojho prístupu softvér na spracovanie údajov o satelitnom určovaní polohy NASA na analýzu údajov z 38 staníc GPS umiestnených v rôznych vzdialenostiach od epicentra zemetrasenia Sumatra. Softvér určuje presnú polohu stanice s presnosťou na 7 milimetrov (0,3 palca). Použili sa iba údaje, ktoré boli k dispozícii do 15 minút od zemetrasenia. Výsledky naznačujú, že k väčšine trvalých pozemných posunov došlo v priebehu niekoľkých minút od príchodu prvých seizmických vĺn. Z ich analýzy vyplynul model zemetrasenia a momentová veľkosť 9,0, čo je veľmi blízko k vypočítanej veľkosti zemetrasenia.
„Modelovanie zemetrasení pomocou GPS vyžaduje robustnú schopnosť v reálnom čase predvídať, kde sú satelity GPS vo vesmíre s presnou presnosťou, čo náš softvér robí,“ povedal Dr. Frank Webb, geológ JPL. „Táto technika zlepšuje rýchle odhady skutočnej veľkosti veľkých zemetrasení a zvyšuje možnosti modelovania tsunami v reálnom čase.“
Výsledky štúdie sú uverejnené v Geofyzikálnom výskumnom liste.
JPL spravuje pre NASA Kalifornský technologický inštitút.
Pôvodný zdroj: NASA / JPL News Release
