Lahar detektionssystem opgraderet til Mount Rainier

I skyggen af ​​Washington State Mount Rainier bor omkring 90.000 mennesker i stien til en potentiel stor lahar - en ødelæggende, flydende og hurtigt bevægende affaldsstrøm forbundet med vulkanskråninger.

På Seismological Society of America (SSA)'s årlige møde i 2024 beskrev vulkanseismologen fra U.S. Geological Survey, Seth Moran, hvordan han og hans kolleger har udvidet og foretaget opgraderinger til et detektionssystem, der vil informere alarmer til dem, der bor i nærheden af ​​vulkanen i Seattle-området. i tilfælde af næste lahar.

Vulkanudbrud forårsager normalt lahars ved hurtigt at smelte sne og is. Men sjældent kan de også forekomme under ikke-eruptive forhold, som når klippen, der ligger under en del af det vulkanske bygningsværk, er blevet tilstrækkeligt svækket af tidligere udbrud og derefter spontant svigter, hvilket fører til et jordskred, der kan forvandle sig til en lahar.

Store Mount Rainier lahars er strømmet så langt som til Puget Lowlands - omkring 50 kilometers afstand - mindst 11 gange i de sidste 6.000 år. De største og mest flydende lahars kan flyde over 100 miles i timen på Mount Rainiers stejle skråninger og så hurtigt som 15 til 20 miles i timen over Puget Lowlands.

"Alle de laharer, der er kommet ned i Puget-lavlandet i de sidste 6.000 år, er startet med et udbrud bortset fra det seneste omkring 1507," sagde Moran. Den seneste lahar, kendt som Electron Mudflow, ser ud til at være startet med et jordskred, og forskere har ikke fundet tegn på et associeret udbrud.

Mount Rainier Lahar-detektionssystemet blev etableret i 1998 for at give nedstrømssamfund ti minutters advarsel om den næste store lahar. Den består af snesevis af seismometre og andre instrumenter placeret på vulkanens skråninger og sårbare lahar-stier såsom Puyallup- og Tahoma Creek-dræningerne.

Det originale system "var designet til at have lav båndbredde og lavt strømbehov på grund af begrænsningerne af teknologien fra 1990'erne, og det betød, at data kun blev transmitteret hvert andet minut," forklarede Moran. Seismometerdataene blev parret med et system af tripwires, og både de seismiske signaler og tripwire-signalerne skulle udløses over flere tidsvinduer for at aktivere detektionssystemet.

"Det betød, at der var mindst fire minutters forsinkelse mellem da laharen var gået forbi, og da systemet sagde, 'hey, en lahar er gået forbi'," sagde Moran.

Siden 2016 er systemet blevet opdateret med yderligere og nyere instrumenter, herunder bredbåndsseismometre, der transmitterer realtidsdata kontinuerligt, nye infralydssensorer og webcams. Laserafstandsmålere bliver også testet for mulig fremtidig optagelse i detektionssystemet som et alternativ til tripwires.

Der er ikke mange eksempler på lahars rundt om i verden, der er blevet optaget på nærliggende stationer, forklarede Moran, "så vi er ikke 100% sikre på, at vi kan regne med en enkelt type instrument til at fortælle os, hvad der foregår. "

Mangfoldigheden af ​​instrumenter hjælper også videnskabsmænd med at afgøre, om et seismisk signal modtaget fra en af ​​stationerne virkelig er fra en lahar og ikke fra et udbrud eller et jordskælv. Infralydinstrumenter ville for eksempel være i stand til at fortælle forskerne, at der var en forstyrrelse ved jordoverfladen i stedet for dybere nede i jorden.

Resultatet af den 20-årige teknologiforbedringsindsats har været et robust lahar-detektionssystem, der fungerer i realtid, og sender detektionsinformation til to nødoperationscentre, der er bemandet 24/7, et drevet af staten Washington og et drevet af Pierce Amt. Operationscentrene bruger derefter detektionsrapporten til at tage stilling til og afgive en advarsel.

Leveret af Seismological Society of America