Заранее находить цунами научились по отзвукам в атмосфере
Цунами ужасны. В Пхукете, Таиланд, знаки эвакуации теперь указывают на безопасное место, куда после подводного землетрясения 26 декабря 2004 года не добралась чудовищная волна. Тогда погибло не менее 225 тысяч человек. Новые технологии помогают обнаруживать природные опасности по акустическим и гравитационным колебаниям, которые долетают до космоса.
Когда дело доходит до заблаговременного предупреждения, важна каждая секунда. Учёные из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА тестируют подход к обнаружению в верхних слоях атмосферы эха от смертоносных волн океана. Система мониторинга GUARDIAN использует сигналы GPS для поиска волн в Тихоокеанском вулканическом огненном кольце, как называют беспокойную область по периметру Тихого океана. Долгосрочная цель проекта — улучшить системы раннего предупреждения об опасности.
Экспериментальную систему мониторинга назвали GUARDIAN, что можно перевести как «Страж», хотя это аббревиатура от GNSS Upper Atmosphere Information and Alert Network, то есть Сеть GNSS информации и оповещения о верхних слоях атмосферы. GNSS — это совокупность глобальных навигационных спутниковых систем. То есть GUARDIAN использует данные GPS и аналогичных источников. Их радиосигналы передаются на сотни научных наземных станций по всему миру, и эти данные обрабатываются глобальной дифференциальной сетью GPS (GDGPS) JPL, которая повышает точность геолокации примерно до 10 сантиметров.
Новая система просеивает сигналы спутников в поисках начала цунами. Как это работает? Во время цунами многие квадратные километры океана могут вздыматься и опускаться почти в унисон, тревожа воздушные массы над собой. Вытесненный воздух расходится во всех направлениях в виде низкочастотных звуковых и гравитационных волн. В течение нескольких минут эти вибрации достигают самого верхнего слоя атмосферы, нагретой Солнцем электрически заряженной ионосферы. Столкновение волн давления с заряженными частицами может незначительно искажать сигналы от близлежащих навигационных спутников.
Например, на видео к публикации с помощью анимации показано, как волны энергии от землетрясения Тохоку-Оки и цунами 11 марта 2011 года пронзили ионосферу Земли над Японией, нарушив плотность электронов. Возмущения отслеживали по сигналам GPS между спутниками и наземными приёмниками.
В то время как навигационные инструменты обычно корректируют ионосферные возмущения, учёные могут использовать отклонения в качестве спасительного сигнала тревоги, пояснил Лео Мартир, учёный из JPL, разрабатывающий GUARDIAN. Вместо того чтобы исправлять это как ошибку, участники проекта используют данные для поиска опасных природных явлений.
Технология всё ещё развивается, сказал Мартир. Он в качестве сопредседателя участвует в целевой группе Международного комитета ООН по GNSS. Группа изучает использование навигационных спутниковых систем для улучшения стратегий раннего предупреждения. Так что теперь эксперты, обученные распознавать признаки цунами, должны интерпретировать данные GUARDIAN с оперативностью, близкой к реальному времени. Они уже создали один из самых быстрых инструментов мониторинга: в течение 10 минут он позволяет получить начальные отголоски цунами, когда они достигли ионосферы. В случае катаклизма «стражи» смогут предупредить о гигантской волне заблаговременно, примерно за час, в зависимости от расстояния между зарождением цунами и побережьем.
— Сиддхарт Кришнамурти, один из разработчиков JPL.
Учёные из программы стихийных бедствий НАСА используют наземные приборы на станциях GNSS для более быстрого обнаружения цунами. Джеральд Бауден, научный сотрудник из штаб-квартиры космического агентства в Вашингтоне, рассказал, что во время сильного землетрясения в океане специалисты хотят быстро узнать магнитуду и характеристики толчков, чтобы определить вероятность цунами. И добавил, что сегодня есть два способа узнать заблаговременно о приближении длинных волн — буи NOAA DART и наблюдения GNSS за ионосферой. Количество буёв ограничено, и они очень дороги, поэтому GUARDIAN должна заполнить брешь.
История показывает, что 78% из более чем 750 подтверждённых цунами с 1900-го по 2015 годы произошли именно в геологически активном Тихоокеанском вулканическом огненном кольце. GUARDIAN уже контролирует более половины этой потенциально опасной области.
Команда проекта разрабатывает веб-сайт, который позволит экспертам видеть состояние ионосферы практически сражу же, изучая отдельные каналы спутниковых станций в сети GNSS. Пользователи получат доступ к данным примерно с 90 станций по всему Тихоокеанскому огненному кольцу и обнаружат интересующие сигналы в течение нескольких минут после начала опасного события. Учёные стремятся расширить охват и усовершенствовать систему настолько, чтобы она могла автоматически отмечать цунами и другие опасности, включая извержения вулканов и землетрясения.
Когда дело доходит до заблаговременного предупреждения, важна каждая секунда. Учёные из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА тестируют подход к обнаружению в верхних слоях атмосферы эха от смертоносных волн океана. Система мониторинга GUARDIAN использует сигналы GPS для поиска волн в Тихоокеанском вулканическом огненном кольце, как называют беспокойную область по периметру Тихого океана. Долгосрочная цель проекта — улучшить системы раннего предупреждения об опасности.
Экспериментальную систему мониторинга назвали GUARDIAN, что можно перевести как «Страж», хотя это аббревиатура от GNSS Upper Atmosphere Information and Alert Network, то есть Сеть GNSS информации и оповещения о верхних слоях атмосферы. GNSS — это совокупность глобальных навигационных спутниковых систем. То есть GUARDIAN использует данные GPS и аналогичных источников. Их радиосигналы передаются на сотни научных наземных станций по всему миру, и эти данные обрабатываются глобальной дифференциальной сетью GPS (GDGPS) JPL, которая повышает точность геолокации примерно до 10 сантиметров.
Новая система просеивает сигналы спутников в поисках начала цунами. Как это работает? Во время цунами многие квадратные километры океана могут вздыматься и опускаться почти в унисон, тревожа воздушные массы над собой. Вытесненный воздух расходится во всех направлениях в виде низкочастотных звуковых и гравитационных волн. В течение нескольких минут эти вибрации достигают самого верхнего слоя атмосферы, нагретой Солнцем электрически заряженной ионосферы. Столкновение волн давления с заряженными частицами может незначительно искажать сигналы от близлежащих навигационных спутников.
Например, на видео к публикации с помощью анимации показано, как волны энергии от землетрясения Тохоку-Оки и цунами 11 марта 2011 года пронзили ионосферу Земли над Японией, нарушив плотность электронов. Возмущения отслеживали по сигналам GPS между спутниками и наземными приёмниками.
В то время как навигационные инструменты обычно корректируют ионосферные возмущения, учёные могут использовать отклонения в качестве спасительного сигнала тревоги, пояснил Лео Мартир, учёный из JPL, разрабатывающий GUARDIAN. Вместо того чтобы исправлять это как ошибку, участники проекта используют данные для поиска опасных природных явлений.
Технология всё ещё развивается, сказал Мартир. Он в качестве сопредседателя участвует в целевой группе Международного комитета ООН по GNSS. Группа изучает использование навигационных спутниковых систем для улучшения стратегий раннего предупреждения. Так что теперь эксперты, обученные распознавать признаки цунами, должны интерпретировать данные GUARDIAN с оперативностью, близкой к реальному времени. Они уже создали один из самых быстрых инструментов мониторинга: в течение 10 минут он позволяет получить начальные отголоски цунами, когда они достигли ионосферы. В случае катаклизма «стражи» смогут предупредить о гигантской волне заблаговременно, примерно за час, в зависимости от расстояния между зарождением цунами и побережьем.
Мы предполагаем, что в один прекрасный день GUARDIAN дополнит существующие наземные и океанские приборы, такие как сейсмометры, буи и датчики приливов, которые высокоэффективны, но не охватывают океан системно
— Сиддхарт Кришнамурти, один из разработчиков JPL.
Учёные из программы стихийных бедствий НАСА используют наземные приборы на станциях GNSS для более быстрого обнаружения цунами. Джеральд Бауден, научный сотрудник из штаб-квартиры космического агентства в Вашингтоне, рассказал, что во время сильного землетрясения в океане специалисты хотят быстро узнать магнитуду и характеристики толчков, чтобы определить вероятность цунами. И добавил, что сегодня есть два способа узнать заблаговременно о приближении длинных волн — буи NOAA DART и наблюдения GNSS за ионосферой. Количество буёв ограничено, и они очень дороги, поэтому GUARDIAN должна заполнить брешь.
История показывает, что 78% из более чем 750 подтверждённых цунами с 1900-го по 2015 годы произошли именно в геологически активном Тихоокеанском вулканическом огненном кольце. GUARDIAN уже контролирует более половины этой потенциально опасной области.
Команда проекта разрабатывает веб-сайт, который позволит экспертам видеть состояние ионосферы практически сражу же, изучая отдельные каналы спутниковых станций в сети GNSS. Пользователи получат доступ к данным примерно с 90 станций по всему Тихоокеанскому огненному кольцу и обнаружат интересующие сигналы в течение нескольких минут после начала опасного события. Учёные стремятся расширить охват и усовершенствовать систему настолько, чтобы она могла автоматически отмечать цунами и другие опасности, включая извержения вулканов и землетрясения.
- Дмитрий Ладыгин
- pixabay.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
Что будет с Азовским морем? Российские ученые просчитали четыре варианта развития событий
Исследователи объяснили, почему при любом раскладе море не будет прежним. Но каким тогда?...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...