Sau thiệt hại do sóng thần khủng khiếp do trận động đất Sumatra gây ra vào tháng 12 năm 2004, các nhà khoa học đã tìm kiếm các chiến lược để dự đoán sóng sát thủ trong tương lai. Các trạm mặt đất trong phạm vi vài nghìn km của trận động đất thực sự có thể đo được sự dịch chuyển của chúng bằng các vệ tinh GPS. Nếu họ di chuyển đủ, thì có nguy cơ cao bị sóng thần.
Các nhà khoa học của trường đại học sử dụng phần mềm Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) do Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, Pasadena, Calif., Đã chỉ ra rằng GPS có thể xác định, trong vòng vài phút, liệu một trận động đất có đủ lớn để tạo ra sóng thần trên đại dương hay không. Công nghệ này do NASA tài trợ có thể được sử dụng để cung cấp các cảnh báo sóng thần nhanh hơn.
Một nhóm do Tiến sĩ Geoffrey Blewitt thuộc Phòng thí nghiệm Mỏ và Địa chất và Địa chấn Nevada, Đại học Nevada, đã chứng minh rằng một trận động đất lớn có thể được xác định trong vòng 15 phút bằng dữ liệu GPS. Điều này nhanh hơn nhiều so với có thể với các phương pháp hiện tại.
Cảnh báo của Tsunami là một cuộc chạy đua với thời gian, Giáo sư đồng tác giả Tiến sĩ Seth Stein, Khoa Khoa học Địa chất, Đại học Tây Bắc, Evanston, Ill. Tsunamis đi du lịch với tốc độ máy bay phản lực, vì vậy trong vài phút, các trung tâm cảnh báo phải quyết định chính xác đưa ra cảnh báo. Điều này phải được thực hiện đủ nhanh để cảnh báo được phân phát cho chính quyền ở các khu vực bị ảnh hưởng để họ có thể thực hiện các kế hoạch ứng phó. Cùng với dữ liệu địa chấn và phao đại dương, GPS bổ sung một công cụ khác có thể cải thiện các đánh giá nguy cơ sóng thần trong tương lai.
Cấm chúng tôi luôn luôn cần địa chấn là cấp độ cảnh báo đầu tiên cho các trận động đất lớn và chúng tôi sẽ cần phao đại dương để thực sự cảm nhận được sóng thần, xoáy thêm Blewitt. Ưu điểm của việc bao gồm GPS trong các hệ thống cảnh báo là nó nhanh chóng cho biết đáy đại dương đã di chuyển bao nhiêu và thông tin đó có thể trực tiếp thiết lập các mô hình sóng thần thành chuyển động.
Phương pháp mới, được gọi là dịch chuyển GPS, hoạt động bằng cách đo tín hiệu vô tuyến thời gian từ các vệ tinh GPS đến các trạm mặt đất nằm trong phạm vi vài nghìn km của trận động đất. Từ những dữ liệu này, các nhà khoa học có thể tính toán các trạm di chuyển được bao xa vì trận động đất. Sau đó, họ có thể lấy được mô hình động đất và kích thước thật của trận động đất, được gọi là cường độ ‘thời điểm của nó. Cường độ này liên quan trực tiếp đến tiềm năng trận động đất để tạo ra sóng thần.
Như được minh họa bởi trận động đất mạnh 9,2-9,3 Sumatra vào tháng 12 năm 2004, các phương pháp khoa học hiện tại gặp khó khăn trong việc nhanh chóng xác định cường độ mô men cho các trận động đất rất lớn. Trận động đất đầu tiên được ước tính là 8,0 bằng cách sử dụng các kỹ thuật địa chấn được thiết kế để phân tích nhanh. Bởi vì các kỹ thuật này lấy được ước tính từ các sóng địa chấn đầu tiên mà chúng ghi lại, chúng có xu hướng đánh giá thấp các trận động đất lớn hơn khoảng 8,5. Đó là kích thước gần đúng cần thiết để tạo ra sóng thần lớn trên toàn đại dương. Ước tính ban đầu là các trung tâm cảnh báo lý do chính ở Thái Bình Dương đã đánh giá thấp đáng kể tiềm năng sóng thần từ trận động đất.
Tiềm năng của GPS góp phần cảnh báo sóng thần trở nên rõ ràng sau trận động đất Sumatra. đo GPS cho thấy trận động đất mà chuyển mặt đất vĩnh viễn hơn 1 cm (0,4 inch) xa xôi như Ấn Độ, khoảng 2.000 km (1.200 dặm) từ tâm chấn. Với những tín hiệu như thế, một trận động đất có thể che giấu rất lớn, Keith nói Blewitt. Chúng tôi đã đưa ra giả thuyết rằng nếu dữ liệu GPS có thể được phân tích nhanh chóng và chính xác, chúng sẽ nhanh chóng chỉ ra trận động đất có kích thước thật và tiềm năng sóng thần.
Để kiểm tra tính khả thi của phương pháp của họ, các nhà khoa học đã sử dụng phần mềm xử lý dữ liệu định vị vệ tinh của NASA để phân tích dữ liệu từ 38 trạm GPS nằm ở các khoảng cách khác nhau từ tâm chấn động đất Sumatra. Phần mềm xác định vị trí chính xác của trạm trong phạm vi 7 mm (0,3 inch). Chỉ dữ liệu có sẵn trong vòng 15 phút của trận động đất được sử dụng. Kết quả cho thấy hầu hết các dịch chuyển mặt đất vĩnh viễn xảy ra trong vòng vài phút sau khi sóng địa chấn đầu tiên xuất hiện. Phân tích của họ đã suy ra một mô hình động đất và cường độ khoảnh khắc là 9.0, rất gần với kích thước tính toán cuối cùng của trận động đất.
Tiến sĩ mô hình hóa các trận động đất với GPS đòi hỏi một khả năng mạnh mẽ, thời gian thực để dự đoán các vệ tinh GPS ở đâu trong không gian với độ chính xác chính xác, mà phần mềm của chúng tôi thực hiện, theo tiến sĩ Frank Webb, nhà địa chất học JPL. Kỹ thuật này cải thiện các ước tính nhanh chóng về kích thước thật của các trận động đất lớn và thúc đẩy khả năng mô hình sóng thần thời gian thực.
Kết quả nghiên cứu được công bố trong Thư nghiên cứu địa vật lý.
JPL được quản lý cho NASA bởi Viện Công nghệ California.
Nguồn gốc: Bản tin NASA / JPL
