研究发现GPS信号可以比地震传感器更好更快地探测海啸

2022年05月06日 08:24 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

GPS网络已经是全世界日常生活的一个重要部分,但一个国际科学家小组已经发现了一个新的、可能拯救生命的用途:海啸警报。来自伦敦大学学院和日本各地大学的研究人员研究了GPS网络探测海啸的能力,结论是该类型仪器确实可以从太空中探测到破坏性的海浪。

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另外,他们还确定,GPS可以提供比目前的探测系统更详细的信息--成本极低,这使得当局能在海啸冲击海岸之前发出更准确的警告。

当海水因地震、山体滑坡或火山爆发而发生剧烈位移时就会引发海啸。在深海中,海浪通常不到一英尺高,但当它们以每小时500英里的速度接近陆地时,在淹没海岸线之前它们的高度迅速增长。GPS网络则可以在这些海浪到达陆地之前很久就探测到它们。

尽管海洋表面的干扰非常轻微,但它足以在大气中产生涟漪效应。当空气被向上推时,声波一直传播到离地球大约186英里的电离层,并且在传播过程中规模不断扩大。在那里,电离层中的电子密度被声波降低,这直接会影响到从GPS卫星发送到地面接收机的无线电信号。研究人员已经开发出一种方法来解释无线电信号的变化以收集关于海啸的关键信息。

目前,海啸警报是根据地震活动发出的。这些警告不一定非常准确,它们只显示海啸可能在不久的将来的某个时候发生,但几乎没有提供其他细节。

UCL统计科学和阿兰-图灵研究所的Serge Guillas教授和论文的高级作者在一份新闻稿中指出:“2011年,日本的预警系统低估了(东北)海浪的高度。更好的预警可能已经拯救了生命并减少了所发生的广泛破坏,并使人们能到更高、离海更远的地方去。我们的研究是统计学家和空间科学家的共同努力,其展示了一种检测海啸的新方法,这种方法成本低,因为它依赖于现有的GPS网络,可以在全世界范围内实施,另外还能补充其他检测海啸的方法并提高预警系统的准确性。”

研究人员怀疑,如果在日本东北灾害期间使用了GPS数据,那么在海浪到达陆地前至少10分钟就可以发出准确的海啸警报,这可能会给更多的人准备应对冲击的时间。

该团队认为,随着进一步的研究,他们将能根据GPS无线电信号更精确地确定海啸的大小和形状。

“根据我过去为日本政府工作的经验和看到海啸造成的损失,我相信如果这项研究取得成果,它肯定会有助于拯救生命,”UCL统计科学和艾伦图灵研究所的博士研究员、该研究的论文共同作者Ryuichi Kanai说道。

据悉,该研究报告于上月发表在《Natural Hazards and Earth System Sciences》上。

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