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日本布置新海底传感器网络提高海啸预警能力

导读: 在日本海啸灾难发生一年后的今天,科学家和应急事件管理人员仍然在努力研究,如何在下一次海啸灾难袭来之前,进一步提高日本的海啸预测技术和海啸预警系统的效率。

  在日本海啸灾难发生一年后的今天,科学家和应急事件管理人员仍然在努力研究,如何在下一次海啸灾难袭来之前,进一步提高日本的海啸预测技术和海啸预警系统的效率。日本将很快开始安装价值324亿日元(4.02亿美元)的海底传感器系统,以提高未来海啸预警能力。美国正在考虑将其布置在太平洋西北海岸线的部分深海报警浮标向卡斯卡迪亚俯冲带移动,预计在未来几十年里,那里将可能有超级大地震发生。

  自2004年苏门答腊海岸地震海啸造成23万多人丧生之后,人类对地震灾害引发海啸有了更深刻的认识,并促使各国在地震海啸监测研究和设备更新方面投入了更多的资金。接近震中地区的海啸预警是一个比较难以解决的目标,人们只能获得几分钟时间的反应,这几分钟的预警显得尤为重要。

  日本打算以布置在东部沿海地区的新的传感器网络来面对这一挑战,由日本筑波的国家地球科学与防灾研究所(NIED)具体操作的这一系统将包括154个海底监测点,每个监测点包括有一个地震仪和一个水压表,用以感知海啸的推移情况。这一新的地震海啸监测网计划将于2015年3月底完成。

  预计在未来几十年里,东京以南的南海海槽地区将发生一次大地震,那里已布置了一个大型的地震监测网,并将“现场验证”其海啸预警能力。

  NIED的地震海啸监测网布置到位之后,将检测到海啸从深海向大陆架推移过程中所引起的压力变化,可为海岸线上的人们提供5~20分钟的预警时间。

  作为该系统的一个补充,气象厅计划在俯冲带的另一侧安装三个海底传感器,用以及时捕捉海啸穿越海底的信息,这些传感器不是通过电缆传输数据,而是将声响信号发送到附近的浮标,再通过浮标将信息传递到同步轨道卫星上。据称,浮标的安装速度比电缆监测网要快得多,将于今年安装到位,它们将成为现有的被称为“深海海啸评估和报告”(DART)浮标系统的一部分。美国有40个这样的浮标系统,布置在太平洋和大西洋海区,其他一些国家购买了14个这样的浮标系统,分别布置在太平洋和印度洋的各处监测点,所有这些监测数据几乎都是国际共享的,“在半小时内,人们就可以获得一个非常精确的预测结果,显示哪些地区将会受到海啸袭击。”

  设计该系统的原美国国家海洋和大气管理局太平洋海洋环境实验室(PMEL)负责人艾迪·伯纳德最初的设想是以DART浮标系统作为整个海洋的哨兵群,监测对夏威夷构成巨大威胁的地震海啸。浮标系统布置在远海地区,一方面为了捕捉到更多的海啸信号,另一方面研究人员担心,如果传感器太过接近地震震源,地震时的振动会湮没海啸信号。

  但“3·11”地震改变了这一思路。今年1月在太平洋海洋环境实验室(PMEL)召开的一次会议上,日本和美国科学家讨论了如何屏蔽过滤传感器数据中地震振动声的问题,这意味着传感器可部署在更接近地震断层处,PMEL海啸建模专家瓦西里·季托夫说道,“我们可以把传感器布置在离地震震源5分钟路程的地方。”一旦海啸前锋抵达DART传感器,还有5~10分钟的通过时间来预测海啸海浪的高度。

  季托夫说,美国现在希望将它的DART浮标移动到靠近震源的地方卡斯卡迪亚俯冲带和周围许多其他地区,预警中心将DART数据与海岸线的空间模型结合起来,可更快速地预测海啸的严重程度。“在半小时内,人们可以获得非常精确的预测数据,显示哪些地区将受到海啸影响,”他说。这将有助于应急系统决定哪些地区应进行人员疏散工作,并督促人们迅速转移到地势较高的地方。

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