Nakon strašne štete od cunamija uzrokovane potresom na Sumatri u prosincu 2004., znanstvenici su tražili strategije kako predvidjeti buduće valove ubojica. Zemaljske stanice unutar nekoliko tisuća kilometara od potresa mogu zapravo izmjeriti njihovo pomicanje pomoću GPS satelita. Ako su se dovoljno preselili, postoji velika opasnost od cunamija.
Sveučilišni znanstvenici koji koriste softver Global Positioning System (GPS) koji je razvio NASA-in laboratorij za mlazni pogon, Pasadena, Kalifornija, pokazali su da GPS može za nekoliko minuta utvrditi je li potres dovoljno velik da stvori cunami u cijelom oceanu. Ova tehnologija koju financira NASA može se koristiti za brže upozorenje na cunami.
Tim predvođen dr. Geoffreyjem Blewittom iz Rudarsko-geološkog i seizmološkog laboratorija u Nevadi, Sveučilište u Nevadi, Reno, pokazao je da se velika veličina potresa može utvrditi u roku od 15 minuta pomoću GPS podataka. To je mnogo brže nego što je moguće s trenutnim metodama.
"Upozorenje na cunami je utrka protiv vremena," rekao je koautor dr. Seth Stein, Odjel za geološke znanosti Sveučilišta Severozapadnjak, Evanston, Ill. "Cunami putuje mlaznom brzinom, tako da centri za upozoravanje moraju u roku od nekoliko minuta tačno odlučiti hoće li izdati upozorenja. To se mora učiniti dovoljno brzo da se upozorenje distribuira vlastima u pogođenim područjima kako bi mogli provesti planove za reagiranje. Zajedno s podacima o seizmometru i okeanskim plutačama, GPS dodaje još jedan alat koji može poboljšati procjene opasnosti od cunamija u budućnosti. "
"Uvijek će nam trebati seizmologija kao prva razina uzbune zbog velikih potresa, a trebat će nam i oceanske plutače da bismo zaista osjetili valove cunamija", dodao je Blewitt. "Prednost uključivanja GPS-a u sustave upozoravanja je ta što brzo govori koliko se pomaknulo dno oceana i te informacije mogu izravno pokrenuti modele tsunamija."
Nova metoda, nazvana GPS shift, djeluje mjerenjem vremenskih radio signala s GPS satelita koji stižu na zemaljske stanice udaljene nekoliko tisuća kilometara od zemljotresa. Na temelju tih podataka, znanstvenici mogu izračunati koliko su se stanice odselile zbog potresa. Tada mogu izvesti model potresa i stvarnu veličinu potresa, nazvanu "veličina momenta". Ta je jačina izravno povezana s potencijalom potresa za stvaranje tsunamija.
Kao što je prikazano potresom magnitude 9,2-9,3 u prosincu 2004., trenutnim znanstvenim metodama je teško brzo odrediti veličinu momenta za vrlo velike potrese. Taj je potres isprva procijenjen na 8,0 primjenom seizmoloških tehnika dizajniranih za brzu analizu. Budući da ove tehnike dobivaju procjene iz prvih seizmičkih valova koje bilježe, one imaju tendenciju podcjenjivanja potresa većih od oko 8,5. To je približna veličina potrebna za stvaranje velikog cunamija na cijelom oceanu. Početna procjena bila je osnovni razlog što su centri za upozoravanje u Tihom okeanu značajno podcijenili potencijal potresa za potres.
Potencijal GPS-a da doprinese upozoravanju na cunami postao je očit nakon potresa u Sumatri. GPS mjerenja pokazala su da je potres trajno preselio tlo više od jednog centimetra (0,4 inča) koliko od Indije, otprilike 2000 kilometara od epicentra. „Sa takvim signalima, potres se ovaj ogroman ne može sakriti“, rekao je Blewitt. "Hipotetirali smo da će se, ukoliko se GPS podaci mogu brzo i precizno analizirati, brzo ukazati na stvarnu veličinu i potencijal cunamija za potres."
Da bi testirali izvedivost svog pristupa, znanstvenici su koristili NASA-in satelitski softver za obradu podataka za pozicioniranje kako bi analizirali podatke s 38 GPS postaja koje se nalaze na različitim udaljenostima od epicentra potresa Sumatra. Softver utvrđuje precizno mjesto stanice na unutar 7 milimetara (0,3 inča). Korišteni su samo podaci koji su bili dostupni u roku od 15 minuta od potresa. Rezultati su pokazali da su se većina stalnih pomaka u zemlji dogodila u roku od nekoliko minuta od dolaska prvih seizmičkih valova. Njihova analiza je zaključila model potresa i magnitude 9,0, što je blizu krajnje izračunate veličine potresa.
"Modeliranje zemljotresa pomoću GPS-a zahtijeva robusnu sposobnost u realnom vremenu da s preciznom preciznošću predvidi gdje se nalaze GPS sateliti u svemiru", rekao je dr. Frank Webb, geolog JPL-a. "Ova tehnika poboljšava brze procjene stvarne veličine velikih potresa i unapređuje mogućnosti modeliranja tsunamija u stvarnom vremenu."
Rezultati studije objavljeni su u Geophysical Research Letters.
Kalifornijskim tehnološkim institutom JPL upravlja za NASA.
Izvorni izvor: NASA / JPL News Release
