25 августа 2019, воскресенье, 03:39
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

04 мая 2012, 13:23

Навигаторы от землетрясений

Прыжок в будущее

Человечество в той или иной степени научилось справляться со многими природными катаклизмами: против наводнений строят дамбы, против землетрясений — сейсмоустойчивые здания, оборудуют противоураганные убежища, но цунами до сих пор остаются чрезвычайно разрушительными. Пока не существует эффективных технологий их предотвращения, но количество разрушений от них можно сократить, развивая технологии предупреждения. Их неиспользование оборачивается катастрофами.

Весь мир год назад следил за событиями в Японии, когда землетрясение у восточного побережья острова Хонсю, в море, вызвало сильнейшее цунами. От разрушительной силы последнего погибли больше 15 тысяч человек, 27 тысяч человек ранены, и 3 тысячи пропали без вести. 45 тысяч здании были превращены в руины, разрушена инфраструктура, произошла серьезная авария на атомной электростанции Фукусима-1. Япония до сих пор борется с последствиями этой страшной катастрофы.

За несколько лет до этого, в 2004 году, цунами, вызванное землетрясением в Индийском океане, унесло жизни 240 тысяч человек и стало одной из самых страшных природных катастроф в истории человечества.

На ежегодной конференции Европейского союза наук о Земле (EGU) учёный Геологического исследовательского цента Потсдама Андрей Бабейко представил доклад, в котором утверждается, что силу землетрясения и направление приливной волны восточнояпонского землетрясения можно было рассчитать уже через 3 минуты после первых толчков, используя данные GPS. Эту технологию назвали GPS-щитом, и она применяется в одной из самых высокотехнологичных и эффективных систем предупреждения о цунами — проекте GITEWS (German-Indonesian Tsunami Early Warning System — немецко-индонезийская система раннего предупреждения о цунами), финансируемым совместно немецким и индонезийским правительствами.

Система раннего предупреждения о цунами особенно важна для Индонезии. Из-за её географического положения и большой сейсмической активности в области Зондской островной дуги и Яванской впадины разрушительные цунами могут достигать береговой линии Индонезии всего за 20 минут. Поэтому GITEWS стремится к наименьшей возможной задержке между поступлением данных и предупреждением об опасности.

Система состоит из трёх ключевых звеньев. Во-первых, это сейсмологические станции с GPS-передатчиками. В Индонезии установлено 25 станций, которые регистрируют любую сейсмическую активность в регионе, а GPS же позволяет оперативно — в течение 2 минут — регистрировать смещения геологических пластов.

Система учитывает и то, что не все подводные землетрясения вызывают цунами. Для того чтобы избежать ложной тревоги, в открытом океане устанавливаются оборудованные GPS-передатчиками буйки, которые в режиме, приближенном к реальному времени, передают информацию в береговой центр. Первый сигнал о цунами поступает уже через несколько минут, данные постоянно обновляется вместе с развитием сейсмической ситуации. Использование GPS-буйков стало важной находкой разработчиков системы, так как возможность установки их в открытом океане позволяет избежать вандализма со стороны местных рыбаков и хулиганов, и, что не менее важно, они находятся гораздо ближе к возможному эпицентру землетрясения.
Буйки в океане дополняются измерительными приборами на островах, которые регистрируют приливную волну, и специальными датчиками давления, установленными на морском дне, которые работают в паре с GPS-буйками.

Информация, получаемая от всех датчиков, в режиме реального времени поступает в командный центр. Здесь в дело вступает разработанная Бабейко и группой потсдамских учёных система построения модели цунами. Разноформатные данные сводятся воедино, образуя единую динамическую картину возможного развития цунами.

Немаловажно, что при разработке проекта GITEWS авторы руководствовались не только научными разработками, но и концепцией наращивания потенциала (capacity building). Хотя проект большей частью спонсировался Германией, идея заключалась в том, чтобы Индонезия, а на её примере и другие развивающиеся приокеанские страны могли самостоятельно эксплуатировать систему предупреждения о цунами. Для этого был обучен персонал командного центра — более 30 человек, которые работают посменно, были созданы группы быстрого реагирования, подготовлены отряды добровольцев, разработаны эвакуационные карты и протокол оповещения с помощью СМИ, громкоговорителей, мобильных отрядов полиции, и т.п.
Оборудование также разработано с учётом специфики региона и поставленных задач. GPS-станции построены по модульному принципу, причём модули легко заменяемы, чтобы мелкий, но срочный ремонт мог провести даже невысоко квалифицированный техник. Сами станции установлены на невысоких прочных сейсмоустойчивых бетонных фундаментах, чтобы обеспечить, с одной стороны, безопасность от ударной волны, а с другой — стабильность при колебаниях почвы и избежать опасности падения. Кроме того, станции снабжены двумя модулями для связи с двумя независимыми спутниками для большей надежности.

Но именно применение GPS обеспечивает системе особенную эффективность. Благодаря тому, что GPS-передатчики позволяют регистрировать сдвиги грунта в пределах нескольких сантиметров, они могут превосходить обычные сейсмографы по точности предсказания магнитуды землетрясения. Также традиционным сейсмографам требуется больше времени для того, чтобы полностью определить действительную силу толчка, поэтому они часто «недооценивают» магнитуду. Например, во время землетрясения 2011 года в Японии, сейсмографы первоначально зарегистрировали землетрясение 7 баллов, в то время как проведенный Бабейко анализ GPS-данных того же времени даёт 9 баллов, которые на самом деле и обрушились на Японию.
Если же использовать дифференцированные измерения, то точность GPS-данных измеряется уже миллиметрами. Для этого используют два передатчика, один непосредственно в точке измерения, другой — контрольный, и производятся измерения их сдвига относительно друг друга. Такие датчики уже сейчас устанавливаются на высотных зданиях, мостах и режимных объектах — в том числе на атомных электростанциях — и позволяют контролировать мелкие структурные изменения объектов.

Спутниковый сигнал можно использовать не только для получения данных от передатчиков. GNSS-рефлектометрия позволяет получать данные о высоте отражающего объекта — в данном случае воды, и тем самым определять местоположение и скорость волны в открытом океане.
Интересно, что точность рефлектометрии значительно возрастает при комбинированном использовании GPS и ГЛОНАСС. Например, анализ данных цунами 2004 года только по GPS позволил бы засечь волну через 54 минуты, в то время как объединенные данные GPS, ГЛОНАСС и GALILEO предоставили бы те же данные всего через 17 минут.

Опыт, полученный при выполнении проекта GITEWS должен значительно изменить положение дел в этой области. Во многом это готовое решение для развивающихся прибрежных стран: отработанная система, высокая эффективность, относительная автономность — вопрос стоит только в финансировании. К сожалению, эксплуатация океанских датчиков всё ещё весьма дорога.

Перспективы дальнейшего развития системы очевидны. Во-первых, это более полная интеграция GPS и ГЛОНАСС для обеспечения высокой точности данных и надежности, во-вторых, развитие систем оповещения жителей. Например, организация CWARN ставит своей целью бесплатно оповещать о возможных цунами по SMS, с учётом географического положения получателя. Интеграция этой и подобных систем с автоматизированными системами наблюдения может значительно уменьшить количество жертв.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

24.08 18:58 Минобороны показало момент пуска баллистической ракеты с атомной подлодки
24.08 18:24 Игорь Крутой: фестиваль «Новая волна» останется в Сочи
24.08 17:58 Полиция задержала оппозиционеров на праздничном митинге в Москве
24.08 17:31 В Уфе незрячую женщину не пустили в автобус с собакой-поводырем. К расследованию подключилась прокуратура
24.08 16:59 В Минздраве связали наступление преждевременной смерти с использованием электронных сигарет
24.08 16:29 МВД сообщило о 100 тыс. зрителей на концерте в честь флага в Москве
24.08 16:00 Россия сменила посла в Великобритании. Впервые с 2011 года
24.08 15:27 Председатель ЕС предложил позвать Украину вместо России на саммит G7
24.08 15:10 Актер Петр Мамонов попал в больницу. У него инфаркт
24.08 14:51 В подмосковном Красногорске коллекторы обстреляли из пневматики мужчину с ребенком
24.08 14:08 В Подмосковье практически разобрали севший в кукурузном поле самолет. Видео
24.08 13:43 Глава российского сегмента МКС: на «Союзе» при стыковке возникли странные колебания
24.08 13:15 Умер переводчик фильмов Юрий Живов. Он перевел более 1300 кинолент
24.08 12:41 Роспотребнадзор возбудил дело на «Победу». Лоукостер не пустил на рейс летевшую на похороны пассажирку
24.08 12:28 Минздрав опроверг дефицит инсулина после срыва трети тендеров на госзакупки
24.08 11:58 Лолита предложила поклоннице поработать. Женщина пожаловалась на тяжелую жизнь
24.08 11:30 Центр Москвы частично перекрыли из-за концерта. Акции оппозиции в этот день запретили
24.08 10:53 «Роскосмос» назначил дату новой попытки стыковки «Союза» с МКС
24.08 10:28 Скарлетт Йоханссон возглавила рейтинг самых дорогих актрис Голливуда
24.08 09:59 НАСА объяснило провал стыковки «Союза» с МКС
24.08 09:30 Дмитрий Гудков получил еще десять суток ареста
24.08 09:04 «Союз» не пристыковался к МКС
23.08 18:50 Три сотрудника «Крестов-2» в Петербурге лишились работы. ФСИН подтвердила факт пыток в СИЗО
23.08 18:22 Disney взял бездомного пса на главную роль в экранизации «Леди и Бродяги»
23.08 17:38 Умер миллиардер Дэвид Кох
23.08 17:06 Чиновники и полиция угрожают жителям Кузбасса штрафами за плакаты «Мы любим Россию за красоту и природу»
23.08 16:19 Члена кущевской банды Цеповяза перевели в омскую колонию
23.08 15:48 Хоккеиста сборной России Евгения Кузнецова дисквалифицировали за кокаин
23.08 15:21 Главе Калининградской области предложили взятку за строительство мусороперерабатывающего завода. Он отказался
23.08 13:54 Роспотребнадзор: в южных регионах России опасных комаров нет
23.08 13:28 Росгвардия хочет получить право на изъятие домов и земель. Ранее этого добились ФСБ и ФСО
23.08 13:09 Пять пострадавших на акциях 27 июля и 3 августа обратились в СК
23.08 12:50 Росгвардия закупила у университета спецназа в Чечне багги по завышенным ценам. Поставщик связан с партнером фонда Кадырова
23.08 12:30 Нанотермометр способен измерить температуру отдельной клетки
23.08 12:02 Россия и Украина опять обсуждают обмен пленными. Вышинского и Сенцова в списках нет
23.08 11:30 Марроканский стегозавр отнял у китайского сородича титул древнейшего представителя своей группы
23.08 11:30 Составлен атлас активности генов возбудителя малярии
23.08 11:27 Чиновники с Ямала оказались самыми богатыми. Они зарабатывают больше 130 тысяч рублей
23.08 11:18 В Госдуме предложили поощрять врачей не за больных, а за здоровых пациентов
23.08 10:37 Работников группы ГАЗ переведут на четырехдневку из-за санкций
23.08 10:37 С перил Крымского моста срезали первый «свадебный» замок. Он провисел всего два дня
23.08 10:11 Последняя зарубежная авиакомпания, летающая на SSJ100, пытается их продать
23.08 10:07 РБК: зарплаты бюджетников дотягивают до майских указов только в четырех регионах
23.08 09:46 «Уральские авиалинии» вновь массово задерживают вылеты и прилеты в Екатеринбург
23.08 09:45 Под детской площадкой скрывалась гробница эпохи Тан
23.08 09:29 Навальный вышел на свободу. Он отбывал 30 суток за призыв участвовать в акции 27 июля
23.08 09:10 Воронеж и Ставрополь – самые «выгодные» города для студентов
23.08 08:59 Создатели продолжения «Вия 3D» подали в суд на Шварценеггера и Джеки Чана
23.08 08:45 Трех полицейских в Екатеринбурге обвинили в изнасиловании девушки
23.08 08:38 AliExpress разрешил россиянам возвращать покупки без объяснения причин
«АвтоВАЗ» «ВКонтакте» «Газпром» «Зенит» «Мемориал» «Мистраль» «Оборонсервис» «Роснефть» «Спартак» «Яблоко» Абхазия Австралия Австрия Азербайджан Антимайдан Аргентина Арктика Армения Афганистан Аэрофлот Башкирия Белоруссия Бельгия Бразилия ВВП ВКС ВМФ ВПК ВТБ ВЦИОМ Ватикан Великобритания Венгрия Венесуэла Владивосток Внуково Волгоград ГИБДД ГЛОНАСС Генпрокуратура Германия Голливуд Госдеп Госдума Греция Гринпис Грузия ДТП Дагестан Домодедово Донецк ЕГЭ ЕСПЧ Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет Екатеринбург ЖКХ Израиль Ингушетия Индия Индонезия Интерпол Ирак Иран Испания Италия Йемен КНДР КПРФ Казань Казахстан Калининград Камчатка Канада Каталония Кемерово Киев Киргизия Китай Коми Конституция Кремль Крым Куба Курилы ЛГБТ ЛДПР Латвия Ливия Литва Лондон Луганск МВД МВФ МГУ МКС МОК МЧС Малайзия Мексика Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минск Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст Молдавия Мосгордума Мосгорсуд Москва НАСА Нигерия Нидерланды Новосибирск Норвегия ОБСЕ ООН ОПЕК Одесса ПДД Пакистан Паралимпиада Париж Пентагон Польша Приморье РАН РЖД РПЦ РФС Росавиация Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Россия Росстат СМИ СССР США Сахалин Сбербанк Севастополь Сербия Сирия Сколково Славянск Сочи Таджикистан Таиланд Татарстан Трансаэро Турция УЕФА Узбекистан Украина ФАС ФБР ФИФА ФСБ ФСИН ФСКН Филиппины Финляндия Франция Харьков ЦИК ЦРУ ЦСКА Центробанк Чехия Чечня Швейцария Швеция Шереметьево Эбола Эстония ЮКОС Якутия Яндекс Япония авиакатастрофа автопром алкоголь амнистия армия археология астрономия аукционы банкротство беженцы бензин беспилотник беспорядки биатлон бизнес бокс болельщики вандализм взрыв взятка вирусы вузы выборы гаджеты генетика гомосексуализм госбюджет госзакупки госизмена деньги дети доллар допинг драка евро журналисты законотворчество землетрясение импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература медиа медицина метро мигранты монархия мошенничество музыка наводнение налоги нанотехнологии наркотики наука недвижимость некролог нефть образование обрушение общество ограбление оппозиция опросы оружие офшор палеонтология педофилия пенсия пиратство планетология погранвойска пожар полиция похищение правительство право православие преступность продовольствие происшествия ракета рейтинги реклама религия ретейл робототехника рубль санкции связь сепаратизм следствие смартфоны социология спецслужбы спутники страхование стрельба строительство суды суицид тарифы театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм убийство фармакология физика фоторепортаж футбол хакеры химия хоккей хулиганство цензура школа шпионаж экология экономика экспорт экстремизм этология «Единая Россия» «Исламское государство» «Нафтогаз Украины» «Правый сектор» «Северный поток» «Справедливая Россия» «болотное дело» Александр Лукашенко Александр Новак Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев Амурская область Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антон Силуанов Аркадий Дворкович Арсений Яценюк Барак Обама Басманный суд Башар Асад Белый дом Борис Немцов Валентина Матвиенко Верховная Рада Верховный суд Виктор Янукович Виталий Мутко Владимир Жириновский Владимир Зеленский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин Вячеслав Володин Дальний Восток День Победы Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин Дональд Трамп Евгения Васильева Забайкальский край Интервью ученых Ирина Яровая Иркутская область История человечества Кирилл Серебренников Конституционный суд Космодром Байконур Краснодарский край Красноярский край Ксения Собчак Ленинградская область МИД России Мария Захарова Михаил Прохоров Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский Московская область Мурманская область Надежда Савченко Николас Мадуро Нобелевская премия Новосибирская область Новый год Олимпийские игры Ольга Голодец Павел Дуров Палестинская автономия Папа Римский Первый канал Пермский край Петр Порошенко Почта России Приморский край Рамзан Кадыров Реджеп Эрдоган Республика Карелия Ростовская область Саратовская область Саудовская Аравия Свердловская область Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Следственный комитет Совбез ООН Совет Федерации Ставропольский край Счетная палата Тереза Мэй Франсуа Олланд Хабаровский край Хиллари Клинтон Человек дня Челябинская область Черное море Эдвард Сноуден Элла Памфилова Эльвира Набиуллина Южная Корея Юлия Тимошенко Юрий Чайка авторское право администрация президента акции протеста атомная энергия баллистические ракеты банковский сектор биология большой теннис визовый режим военная авиация выборы губернаторов газовая промышленность гражданская авиация гуманитарная помощь декларации чиновников дороги России информационные технологии климат Земли компьютерная безопасность космодром Восточный крушение вертолета легкая атлетика лесные пожары междисциплинарные исследования мобильные приложения морской транспорт некоммерческие организации общественный транспорт патриарх Кирилл пенсионная реформа пищевая промышленность права человека правозащитное движение преступления полицейских публичные лекции российское гражданство русские националисты русский язык сельское хозяйство сотовая связь социальные сети стихийные бедствия телефонный терроризм уголовный кодекс фигурное катание финансовый рынок фондовая биржа химическое оружие эволюция экономический кризис ядерное оружие Великая Отечественная война Вторая мировая война Ирак после войны Ким Чен Ын Революция в Киргизии Российская академия наук Стихотворения на случай Федеральная миграционная служба Федеральная таможенная служба борьба с курением выборы мэра Москвы здравоохранение в России связь и телекоммуникации тюрьмы и колонии Совет по правам человека аварии на железной дороге естественные и точные науки закон об «иностранных агентах» компьютеры и программное обеспечение видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» Новые технологии, инновации Сочи 2014 Кабардино-Балкария Левада-Центр Нью-Йорк Санкт-Петербург отставки-назначения шоу-бизнес Ростов-на-Дону ЧМ-2018 Книга. Знание ВИЧ/СПИД Apple Bitcoin Boeing Facebook G20 Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Telegram Twitter Wikileaks

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.