Hvordan kommercielle fartøjer kunne blive systemer til tidlig varsling af tsunami

Forskere har muligvis opdaget en ny allieret i bestræbelserne på at holde kystsamfund i det nordvestlige Stillehav sikre for fremtidige tsunamier, ifølge en ny undersøgelse:Flåder af kommercielle skibsfartøjer.

Forskningen udnytter et presserende behov for lokalsamfund som Newport, Oregon, en kystby, der er hjemsted for mere end 10, 000 mennesker. Hvis der dannes en tsunami langs en fejllinje i Stillehavet kaldet Cascadia Subduction Zone, beboere der har muligvis kun få minutter til at komme i sikkerhed, sagde studieforfatter Anne Sheehan.

"En tsunami kan tage 20 eller 30 minutter at nå kysten, så tiden er meget kort, "sagde Sheehan, en stipendiat ved Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) ved University of Colorado Boulder.

I en undersøgelse, der nu er under revision i tidsskriftet Jord- og rumforskning , hun og hendes kolleger tror, ​​at de måske er faldet over en mulig løsning. Tegner på computersimuleringer, gruppen rapporterer, at netværk af fragtskibe med særlige GPS -sensorer kunne, teoretisk set arbejde sammen om automatisk at overvåge en kystlinje for mulige tsunamibølger - i nogle tilfælde kan du se disse farlige overspændinger på mindre end 10 minutter.

Teamet præsenterer sine resultater torsdag på det virtuelle efterårsmøde i 2020 i American Geophysical Union (AGU).

Hovedforfatter M. Jakir Hossen tilføjede, at dette system til tidlig varsling ville være meget billigere at indføre end de nuværende tsunami -prognoseværktøjer.

"Der er så mange skibe, der allerede rejser i området Cascadia Subduction Zone, sagde Hossen, en gæst på CIRES. "Vi tænker på, hvordan vi kan bruge de eksisterende faciliteter til tsunamiprognoser."

Når ikke hvis

I geologisk forstand, Cascadia Subduction Zone er en bombe, der venter på at gå af. I løbet af de sidste årtier har forskere har opdaget, at der ser ud til at bygge intens energi i de tektoniske plader, der ligger miles under Stillehavet fra det nordlige Californien til British Columbia.

"De kunne frigive denne energi når som helst og udløse et stort jordskælv. Tsunamistørrelsen kan være lige så stor som tsunamien i Det Indiske Ocean i 2004, "Sagde Hossen.

Men så stor en sådan bølge kan være, hvis du svømmede i det åbne hav, du ved måske ikke engang, at du var midt i en tsunami. Det kan gøre disse katastrofer svære at forudsige på forhånd, sagde Sheehan, også professor ved Institut for Geologiske Videnskaber.

"Selv en virkelig stor tsunamibølge ville kun være en meter høj i det åbne hav, og det ville tage 15 minutter at passere dig, " hun sagde.

Forskere bruger i øjeblikket havbundssensorer til at registrere, hvornår en mulig tsunami kan passere overhead. Men disse målere er dyre at installere og vedligeholde. Sheehan og hendes kolleger havde en anden idé:Hvorfor ikke udnytte alle de skibe, der allerede er derude i havet, levere varer som biler og producere til byer op og ned ad Stillehavskysten?

Globalt advarselssystem

For at se om det kan lade sig gøre, holdet kørte et narret scenario:De byggede computersimuleringer, der trak på placeringen af ​​rigtige skibe nær Cascadia Subduction Zone. Forskerne forestillede sig også, at hvert af de digitaliserede skibe havde en GPS -sensor, der præcist kunne måle dens højde, eller hvordan det bobbet op og ned i bølgerne. Sheehan forklarede, at sådanne fartøjer allerede bruger satellitsystemer til at overføre deres nøjagtige placeringer i havet - så de nye sensorer er muligvis kun en beskeden opgradering.

Holdet kørte derefter et syntetisk eksperiment for at se, om disse skibe måske kunne forudsige en tsunami.

Testen var en succes. Resultaterne viser, at lignende netværk af skibe kunne bruges til at identificere tsunamibølger længe før de nogensinde nåede kysten, og alt sammen uden at skulle afvige fra deres normale ruter.

"Et enkelt skib kunne ikke gøre dette, "Sheehan sagde." Strømmen kommer fra at have 100 skibe i det samme område, der alle går op og ned på samme tid. "

Forskere ved U.S.National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) nationale centre for miljøinformation baseret i Boulder samarbejdede med teamet for at give oplysninger om nuværende tsunami -advarselssystemer og Cascadia -tsunamifare.

Forskerne beregnede, at som minimum, du har brug for en bane af skibe, der rejser omkring 12 miles, eller 20 kilometer, adskilt for at lave nøjagtige tsunami -prognoser ved hjælp af deres metode. Hvor meget en avanceret advarsel en sådan flåde kan give folk på land, er ikke klart. Det kan afhænge af, hvor skibene tilfældigvis befinder sig i det øjeblik.

Men Hossen bemærkede, at holdets metode kunne, teoretisk set anvendes i ethvert hav i verden, så længe det havde nok skibstrafik - selv i områder som Det Indiske Ocean, hvor tsunamirisikoen er høj, men ressourcer til katastrofeberedskab ofte er knappe.

"Hvis vi kan bruge disse skibe, så ville det sandsynligvis være meget mere overkommeligt for ethvert land, ikke kun udviklede, " han sagde.