طراحی سیستمی که زمان وقوع سونامی را دقیق تر می گوید

به گزارش نیلی ابزار، ایسنا نوشت: پژوهشگران دانشگاه استنفورد، سیستم جدیدی طراحی نموده اند که می تواند زمان وقوع سونامی را با دقتی بیش از سیستم های قدیمی پیش بینی کند.

طراحی سیستمی که زمان وقوع سونامی را دقیق تر می گوید

زمین لرزه توهوکو(Tōhoku)، در سال 2011 شمال شرقی ژاپن را به مدت شش دقیقه لرزاند و جزیره اصلی این کشور را تا 2.4 متر به سمت شرق حرکت داد. این زمین لرزه به قدری شدید بود که زمین لرزه بزرگ شرق ژاپن نام گرفت. ساکنین پس از چند دقیقه، هشدارهایی مبنی بر وقوع سونامی را توسط رسانه های هواشناسی و تلفن همراه خود دریافت کردند اما این هشدارها نتوانستند اندازه موج ها را معین نمایند، در نتیجه بسیاری از افراد نتوانستند محل سکونت خود را به موقع تخلیه نمایند. ارتفاع بعضی از امواج سونامی، به 36 متر می رسید. ژاپن پس از این فاجعه، شبکه ای از حسگرهای لرزه و فشار را در کف اقیانوس قرار داد تا سیستم هشدار قوی تری برای پیش بینی سونامی داشته باشد.

پژوهش جدید دانشمندان دانشکده علوم زمین، انرژی و محیط دانشگاه استنفورد(Stanford University) نشان می دهد که چگونه می توان هشدارهای مبتنی بر داده های این حسگرها را با شبیه سازی های سونامی ترکیب کرد تا نتایج دقیق تری ارائه گردد.

این پژوهش، روش جدیدی ارائه می دهد که معینا برای هشدار در خصوص سونامی طراحی شده است. اریک دونهام(Eric Dunham)، استادیار ژئوفیزیک دانشگاه استنفورد و از نویسندگان این پژوهش گفت: این سیستم می تواند هشدارها را 20 تا 30 دقیقه پیش از وقوع سونامی، ارائه دهد.

دونهام و همکارانش، روش خود و چگونگی به کارگیری آن را در نواحی فاقد حسگر آنالیز کردند.

سیستم های هشدار سونامی چگونه کار می نمایند؟

دونهام اضافه نمود: سیستم های کنونی هشدار سونامی، کار خود را با تخمین ویژگی های لرزه ای امواج زمین لرزه شروع می نمایند؛ سپس روابط میان زمین لرزه و سونامی را از پیش مورد محاسبه قرار می دهند.

بیشتر سونامی ها، ناشی از لرزه های دریایی هستند که امواج اقیانوس را بالا و پایین می برند. هنگامی که جاذبه، آب را به سوی تعادل می برد، سونامی متولد می گردد اما تولد سونامی ها با روش های دیگری نیز امکان پذیر است. یکی از دلایل متداول، لغزش های زیر دریا هستند که به همراه زمین لرزه یا به طور مستقل رخ می دهند. سیستم های سنتی معمولا سونامی های ناشی از چنین منابعی را از دست می دهند و نمی توانند آنها را اعلام نمایند.

وجه تمایز این روش چیست؟

یویان یانگ(Yuyun Yang)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: هنگامی که موج سونامی در میان اقیانوس حرکت می نماید، فشار آب را تغییر می دهد. روش ما می تواند سطح اقیانوس را بازسازی کند و هنگام عبور سونامی، ارتفاع موج ها را براساس فشاری که حسگرها شناسایی نموده اند، تخمین بزند.

پژوهشگران، نحوه به کارگیری روش شبیه سازی داده ها را معین کردند تا میدان موج سونامی را بازسازی نمایند؛ سپس از شبیه سازی انتشار امواج برای پیش بینی حرکت آنها به سوی ساحل استفاده کردند و نهایتا توانستند ارتفاع و زمان رسیدن موج ها به ساحل را پیش بینی نمایند.

روش پیشنهاد شده برای سیستم هشدار ژاپن نیز به همین روش شباهت دارد و پیش بینی های مشابهی ارائه می دهد اما دقت و ثبات آن در بعضی موارد کمتر است. پیش بینی های این روش، براساس زمان پیش بینی متفاوت خواهند بود. ممکن است سیستم، ارتفاع امواج را سه متر پیش بینی کند اما دو دقیقه بعد پیش بینی خود را به کمتر از یک متر تغییر دهد. روش جدید پیش بینی، این گونه نوسانات را کاهش می دهد.

روش های شبیه سازی داده، معمولا پرهزینه تر از روش های سنتی هستند اما پیش بینی های دقیق تری ارائه می دهند. شاید روش های سنتی بتوانند هشدارهای ابتدایی را بروز دهند اما روش های جدیدتر می توانند از عهده به روزرسانی پیش بینی ها برآیند؛ در نتیجه این دو روش، مکمل هم خواهند بود.

دونهام ادامه داد: در این فناوری جدید، از حسگرهای دریایی استفاده شده که با یک کابل فیبر نوری به هم متصل شده اند و امکان انتقال داده به رایانه ها را فراهم می نمایند.

این شبکه حسگر، بسیار پرهزینه است و دانشمندان و مهندسان، در حال حاضر با مسائل مربوط به داده ها دست و پنجه نرم می نمایند. جزر و مد، جریان ها، دما و شوری آب، می توانند تغییر در فشار یا ارتفاع موج را نشان دهند.

یانگ اضافه نمود: ما این روش را در سواحل واشنگتن، اورگون و بریتیش کلمبیا آزمایش کردیم و دریافتیم که کارآیی آن در همه جا یکسان است اما بیشتر مناطق، کابل های متصل را برای به کارگیری این روش ندارند. ژاپن در حال حاضر تصمیم دارد که روی این فناوری، سرمایه گذاری کند زیرا زمین لرزه و سونامی، پیوسته در این کشور رخ می دهد.

آیا روش های ارزان تری برای پیش بینی سونامی وجود دارد؟

دونهام گفت: بیشتر فیبرهای نوری، حسگرهای فشار را ندارند اما شاید روش های برای سنجش کشش کابل ها وجود داشته باشد تا فشار و ارتفاع امواج تخمین زده گردد.

یانگ گفت: روش احتمالی دیگری که هزینه کمتری نیز دارد، استفاده از ایستگاه های GPS در کشتی های تجاری است. این سیستم ها می توانند ارتفاع آب را در محل معینی از دریا اندازه گیری نمایند. روش ما می تواند داده های این منابع را ثبت کند.

چرا برای پیش بینی سونامی از زمین لرزه استفاده نمی گردد؟

دونهام اضافه نمود: استفاده از زمین لرزه به عنوان هشدار، یک روش توصیه شده در کشورهایی است که فاقد ابزار پیشرفته هستند اما اگر پیش بینی های کمی صورت گیرند، بسیاری از افراد و سازمان ها می توانند از این اطلاعات استفاده نمایند.

یانگ ادامه داد: در زمین لرزه توهوکو، بسیاری از مردم به ارتفاعاتی مانند بام خانه ها رفتند اما این ارتفاع برای گریختن از سونامی کافی نبود. یک پیش بینی دقیق می تواند میزان ارتفاع مورد احتیاج برای نجات را معین کند.

این پژوهش، در مجله Geophysical Research Letters به چاپ رسید.

5656

منبع: خبرآنلاین

به "طراحی سیستمی که زمان وقوع سونامی را دقیق تر می گوید" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "طراحی سیستمی که زمان وقوع سونامی را دقیق تر می گوید"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید