หลังจากความเสียหายจากสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวสุมาตราในเดือนธันวาคม 2547 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหากลยุทธ์เพื่อทำนายคลื่นนักฆ่าในอนาคต สถานีภาคพื้นดินภายในไม่กี่พันกิโลเมตรจากแผ่นดินไหวสามารถวัดการกระจัดของพวกเขาโดยใช้ดาวเทียม GPS หากพวกเขาเคลื่อนไหวเพียงพอมีความเสี่ยงสูงต่อสึนามิ
นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยที่ใช้ซอฟต์แวร์ Global Positioning System (GPS) ที่พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของนาซ่าพาซาดีนาแคลิฟอร์เนียแสดงให้เห็นว่า GPS สามารถระบุได้ภายในไม่กี่นาทีไม่ว่าจะเกิดแผ่นดินไหวใหญ่พอที่จะสร้างสึนามิทั่วมหาสมุทร เทคโนโลยีที่ได้รับทุนจากองค์การนาซ่านี้สามารถใช้ในการเตือนภัยสึนามิได้เร็วขึ้น
ทีมนำโดยดร. เจฟฟรีย์ Blewitt จากเนวาดาสำนักเหมืองแร่และธรณีวิทยาและธรณีวิทยาห้องปฏิบัติการมหาวิทยาลัยเนวาดาเรโนแสดงให้เห็นว่าขนาดที่แท้จริงของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่สามารถกำหนดภายใน 15 นาทีโดยใช้ข้อมูล GPS ซึ่งเร็วกว่าวิธีการปัจจุบันมาก
“ การเตือนภัยสึนามิเป็นการแข่งกับเวลา” ดร. เซทสไตน์ผู้ร่วมเขียนภาควิชาธรณีวิทยามหาวิทยาลัยนอร์ ธ เวสเทิร์นเอวานสตันรัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า“ สึนามิเดินทางด้วยความเร็วเจ็ทดังนั้นศูนย์เตือนจะต้องตัดสินใจอย่างถูกต้องภายในไม่กี่นาที การแจ้งเตือนปัญหา สิ่งนี้จะต้องทำเร็วพอที่จะส่งสัญญาณเตือนไปยังหน่วยงานที่อยู่ในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบเพื่อให้สามารถดำเนินการตามแผนเผชิญเหตุได้ เมื่อรวมกับเครื่องวัดแผ่นดินไหวและข้อมูลทุ่นทะเล GPS จะเพิ่มเครื่องมืออื่นที่สามารถปรับปรุงการประเมินอันตรายจากสึนามิในอนาคต”
“ เราจะต้องใช้วิชา seismology เป็นระดับแรกของการเตือนสำหรับแผ่นดินไหวขนาดใหญ่และเราต้องการทุ่นทะเลเพื่อสัมผัสกับคลื่นสึนามิที่แท้จริง” Blewitt กล่าวเสริม “ ข้อดีของการรวม GPS ไว้ในระบบเตือนภัยคือมันบอกได้อย่างรวดเร็วว่าพื้นมหาสมุทรเคลื่อนตัวไปมากน้อยเพียงใดและข้อมูลนั้นสามารถทำให้แบบจำลองคลื่นสึนามิเคลื่อนที่ได้โดยตรง
วิธีการใหม่ที่เรียกว่าการกำจัด GPS ทำงานโดยการวัดสัญญาณวิทยุเวลาจากดาวเทียม GPS มาถึงสถานีภาคพื้นดินซึ่งอยู่ห่างจากแผ่นดินไหวไม่กี่พันกิโลเมตร จากข้อมูลเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางที่สถานีเคลื่อนที่ได้เนื่องจากแผ่นดินไหว จากนั้นพวกเขาสามารถได้รับแบบจำลองแผ่นดินไหวและขนาดที่แท้จริงของแผ่นดินไหวซึ่งเรียกว่า ‘ขนาดของเวลา’ ขนาดนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับศักยภาพของแผ่นดินไหวในการสร้างสึนามิ
ตามที่แสดงโดยขนาด 9.2-9.3 การสั่นสะเทือนของสุมาตราในเดือนธันวาคม 2004 วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันมีความยากลำบากอย่างรวดเร็วในการกำหนดขนาดช่วงเวลาสำหรับการไหวสะเทือนที่มีขนาดใหญ่มาก แผ่นดินไหวครั้งแรกนั้นประเมินที่ 8.0 โดยใช้เทคนิคการไหวสะเทือนที่ออกแบบมาเพื่อการวิเคราะห์ที่รวดเร็ว เนื่องจากเทคนิคเหล่านี้ได้รับการประเมินจากคลื่นแผ่นดินไหวครั้งแรกที่พวกเขาบันทึกพวกเขามีแนวโน้มที่จะประเมินการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่กว่าประมาณ 8.5 นั่นคือขนาดโดยประมาณที่จำเป็นในการสร้างคลื่นยักษ์สึนามิ ประมาณการเบื้องต้นคือศูนย์เตือนเหตุผลหลักในมหาสมุทรแปซิฟิกประเมินศักยภาพคลื่นสึนามิของแผ่นดินไหวอย่างมีนัยสำคัญ
ศักยภาพของ GPS ในการมีส่วนร่วมในการเตือนภัยสึนามิเกิดขึ้นอย่างชัดเจนหลังจากแผ่นดินไหวสุมาตรา การวัดด้วยจีพีเอสแสดงให้เห็นว่าแผ่นดินไหวเคลื่อนตัวไปตามพื้นดินอย่างถาวรมากกว่า 1 เซนติเมตร (0.4 นิ้ว) ซึ่งอยู่ห่างไกลจากอินเดียประมาณ 2,000 กิโลเมตร (1,200 ไมล์) จากศูนย์กลางของแผ่นดินไหว “ ด้วยสัญญาณเช่นนั้นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถซ่อนตัวได้” Blewitt กล่าว “ เราตั้งสมมติฐานว่าหากข้อมูล GPS สามารถวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำพวกเขาจะระบุขนาดที่แท้จริงของแผ่นดินไหวและโอกาสเกิดสึนามิ”
เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของวิธีการนี้นักวิทยาศาสตร์ใช้ซอฟต์แวร์ประมวลผลข้อมูลระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียมของนาซ่าเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลจากสถานี GPS 38 แห่งซึ่งตั้งอยู่ในระยะทางที่แตกต่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวของสุมาตรา ซอฟต์แวร์ระบุตำแหน่งที่แม่นยำของสถานีภายใน 7 มม. (0.3 นิ้ว) ใช้ข้อมูลที่มีให้ภายใน 15 นาทีหลังจากเกิดแผ่นดินไหวเท่านั้น ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของพื้นดินถาวรส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในไม่กี่นาทีหลังจากการเกิดแผ่นดินไหวคลื่นลูกแรก การวิเคราะห์ของพวกเขาสรุปแบบจำลองการเกิดแผ่นดินไหวและขนาดของช่วงเวลา 9.0 ใกล้กับขนาดที่คำนวณได้ครั้งสุดท้ายของแผ่นดินไหว
ดร. แฟรงค์เวบบ์นักธรณีวิทยาของ JPL กล่าวว่า“ การสร้างแบบจำลองการเกิดแผ่นดินไหวด้วยจีพีเอสนั้นต้องใช้ความสามารถที่แข็งแกร่งและแบบเรียลไทม์ในการทำนายว่าดาวเทียม GPS อยู่ในพื้นที่ใด “ เทคนิคนี้ช่วยปรับปรุงการประมาณการอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับขนาดที่แท้จริงของแผ่นดินไหวที่ยิ่งใหญ่และความสามารถในการสร้างแบบจำลองสึนามิแบบเรียลไทม์”
ผลของการศึกษาถูกตีพิมพ์ในจดหมายงานวิจัยทางธรณีฟิสิกส์
JPL ได้รับการจัดการให้กับองค์การนาซ่าโดยสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวของ NASA / JPL
