Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Cardiff ανέπτυξαν ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης, το οποίο μπορεί να κατατάξει άμεσα, στις αντίστοιχες κατηγορίες, τους υποθαλάσσιους σεισμούς εκτιμώντας έτσι έγκαιρα τον κίνδυνο δημιουργίας τσουνάμι.
Η ομάδα, από το τμήμα μαθηματικών του πανεπιστημίου, συνδύασε ακουστική τεχνολογία αιχμής και τεχνητή νοημοσύνη (AI) για την παρακολούθηση της τεκτονικής δραστηριότητας σε πραγματικό χρόνο. Για την εργασία τους, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό “Physics of Fluids”, μέτρησαν ακουστικά κύματα από 200 σεισμούς που συνέβησαν στον Ειρηνικό και στον Ινδικό Ωκεανό, μέσω ηχογραφήσεων από υδρόφωνα (υποβρύχια μικρόφωνα).
«Η μελέτη μας δείχνει πώς να αποκτήσουμε γρήγορες και αξιόπιστες πληροφορίες για το μέγεθος και την κλίμακα των τσουνάμι, παρακολουθώντας τα ακουστικά κύματα βαρύτητας, τα οποία ταξιδεύουν μέσα στο νερό πολύ πιο γρήγορα από τα ίδια τα κύματα του τσουνάμι, δίνοντάς μας περισσότερο χρόνο για εκκένωση» λέει ο Usama Kadri, αναπληρωτής καθηγητής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο του Cardiff και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Τα ακουστικά κύματα βαρύτητας είναι ηχητικά κύματα που ταξιδεύουν μέσα στον ωκεανό με την ταχύτητα του ήχου και μπορούν να διανύσουν χιλιάδες χιλιόμετρα. Όπως προσθέτει ο Kadri: «Αυτά τα ακουστικά κύματα μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με την πηγή του τεκτονικού συμβάντος, με το πεδίο πίεσής του να μπορεί να καταγραφεί από απομακρυσμένες τοποθεσίες· ακόμη και χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από την πηγή.
«Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς δεν προκαλούν όλοι οι υποθαλάσσιοι σεισμοί τσουνάμι».
Τα τρέχοντα συστήματα προειδοποίησης στηρίζονται στο δίκτυο σταθερών πλωτήρων. Για να ενεργοποιηθεί μία προειδοποίηση για τσουνάμι πρέπει πρώτα τα επφανειακά κύματα να φτάσουν και να καταγραφούν από τους πλωτήρες αυτούς· κάτι που αφήνει ελάχιστο χρόνο για την εκκένωση. Οι σταθεροί πλωτήρες χρησιμοποιούνται μαζί με σεισμικούς αισθητήρες για τη μέτρηση ενός υποβρύχιου σεισμού, αυτή η τεχνολογία όμως δεν είναι ακριβής όσον αφορά στην πρόβλεψη του κινδύνου από τσουνάμι.
Το νέο σύστημα -το οποίο έχει σχεδιαστεί ώστε να χρησιμοποιείται παράλληλα με τα υπάρχοντα συστήματα προειδοποίησης- χρησιμοποιεί ένα υπολογιστικό μοντέλο για να εντοπίσει μέσω τριγωνισμού, από τα υδρόφωνα, την πηγή του τεκτονικού συμβαντος. Στη συνέχεια, οι αλγόριθμοι κατατάσσουν τον τύπο ολίσθησης και το μέγεθος του σεισμού, προτού υπολογιστούν οι ιδιότητές του όπως το μήκος και το πλάτος, η ταχύτητα ανύψωσης και η διάρκεια, ώστε να αποκαλυφθεί το μέγεθος του τσουνάμι.
Ο συν-συγγραφέας Dr. Bernabe Gomez Perez εξηγεί: «Τα τεκτονικά συμβάντα με ισχυρό το στοιχείο της κάθετης ολίσθησης είναι πιθανότερο να ανυψώσουν ή να χαμηλώσουν τη στήλη ύδατος σε σχέση με αυτά που εμφανίζουν οριζόντια μόνο ολίσθηση». «Το να γνωρίζουμε λοιπόν από τα αρχικά στάδια της αξιολόγησης τον τύπο ολίσθησης, μπορεί να μειώσει τους λάθος συναγερμούς, συμπληρώνοντας έτσι τα συστήματα προειδοποίησης και ενισχύοντας την αξιοπιστία τους».
Η εργασία της ομάδας για την πρόβλεψη του κινδύνου για τσουνάμι αποτελεί μέρος ενός μακροχρόνιου εγχειρήματος για τη βελτίωση των συστημάτων προειδοποίησης φυσικών κινδύνων παγκοσμίως. Σημαντικό τμήμα της τελευταίας τους αυτής συμβολής αποτελεί ένα φιλικό προς τον χρήστη λογισμικό, που πρόκειται από φέτος μάλιστα να εγκατασταθεί σε κέντρα προειδοποίησης για τσουνάμι.
Παραπομπές: Numerical validation of an effective slender fault source solution for past tsunami scenarios, Physics of Fluids (2023). DOI: 10.1063/5.0144360
Πηγή: https://www.cardiff.ac.uk/
