Fast netværk af smartphones giver tidlig jordskælvsadvarsel i Costa Rica

Tidlige advarsler om jordskælv kan leveres med succes ved hjælp af et lille netværk af hyldesmartphones, der er knyttet til at bygge bundkort, ifølge en undersøgelse foretaget i Costa Rica sidste år.

I sin præsentation på Seismological Society of America (SSA) 's årsmøde i 2021, Ben Brooks fra U.S. Geological Survey sagde, at ASTUTI (Alerta Sismica Temprana Utilizando Teléfonos Inteligentes) netværk på mere end 80 stationer udførte sammenligneligt med advarselssystemer af videnskabelig kvalitet.

I løbet af seks måneders drift af ASTUTI, der var 13 jordskælv, der forårsagede mærkbar rystelse i Costa Rica, herunder i byen San Jose, hvor netværket blev indsat. Systemet var i stand til at opdage og advare om fem af disse jordskælv, Brooks og hans kolleger bestemte, da de "afspilte" de seismiske hændelser for at teste deres netværk.

Alarmer for systemet udløses, når rysten overstiger en bestemt tærskel, svarer til lidt mindre end det, man ville forvente ved et jordskælv på 5, målt ved de accelerometre, der allerede er indbygget i telefonerne, Sagde Brooks.

I simuleringer af størrelsen 7,6 Nicoya jordskælv, der fandt sted i 2012 i Costa Rica, ASTUTI ville i gennemsnit have leveret sine første advarsler ni til 13 sekunder efter begivenheden.

"Præstationsniveauet i løbet af de seks måneder er opmuntrende, "Brooks sagde." Cascadia -begivenheder i det nordvestlige Stillehav ligner den costaricanske subduktionszone, og latenstider for ShakeAlert i Cascadia er cirka 10 sekunder, så det er sammenligneligt. "

ASTUTI demonstrerer mulighederne for en tidlig advarsel om billige jordskælv til regioner, der mangler netværksstationer af videnskabelig kvalitet, f.eks. Bag ShakeAlert, bemærkede han.

"Jeg kan forestille mig, at det ville være attraktivt for lande med færre ressourcer at dedikere til tidlig jordskælvsadvarsel," sagde Brooks, "men præstationen er også på et niveau, som jeg forestiller mig ville interessere endnu rigere lande."

Accelerometrene inden for smartphones er ideelle til et billigt netværk, Brooks og hans kolleger foreslog. "Hvis du skulle bygge dine egne sensorer, der er mange omkostninger ved at vedligeholde dem, og sensorerne bliver hurtigt forældede, "Sagde Brooks.

Ved at bruge kommerciel teknologi, "vi lader de store teleselskaber forske og udvikle, og vi implementerer det bare, " han tilføjede.

Telefonerne blev indsat i hjemmet til forskere og ansatte ved Observatorio Vulcanologico y Sismologico de Costa Rica (OVSICORI). Telefonerne blev lukket i en plastikboks, før de blev monteret på bundpladen med 3M klæbebånd. Som resultat, telefonerne mærker et jordskælv gennem filteret af strukturerne, snarere end direkte, som det er tilfældet for nedgravede seismometre.

Under testen, systemet udsendte ingen falske advarsler. Forskernes analyse tyder på, at systemet kunne levere advarsler til 15% til 75% af Costa Ricas befolkning i nok tid til at udføre drop-cover-hold-on-svar, hvis det varslede hele landet efter at have opdaget et jordskælv.

Landdækkende varsling kan være en vellykket strategi for netværket, da nyere undersøgelser viser, at folk har en tendens til at være mere tolerante end tidligere mistænkt for at modtage advarsler, selvom de ikke følte at ryste, især hvis de bor i områder, der er udsat for fare, såsom Costa Rica, sagde Brooks.

Arbejdet blev finansieret af U.S. Agency for International Development Bureau for Humanitarian Assistance. Næste trin for ASTUTI vil være at udvikle en app, der gør den mere brugervenlig og distribuerer den bredere i hele landet.

Lavprisnetværk som ASTUTI vil være en voksende tendens i tidlig varsling om jordskælv i løbet af det næste årti, Brooks forudsagde. "Når dit mål er advarsel, du behøver ikke nødvendigvis det mest avancerede udstyr. "