С С помощью технологии контроля над вооружениями и искусственного интеллекта группа ученых из Школы математики Кардиффского университета разработала метод, использующий подводные микрофоны для раннего предупреждения о потенциально смертельных цунами.
В результате землетрясений, извержений вулканов, подводных оползней и других причин цунами являются одними из самых смертоносных стихийных бедствий, способных вызвать широкомасштабные разрушения на десятки тысяч миль. В 2004 году один из них попал в Индийский океан, что привело к гибели около 230 000 человек, когда огромные стены вытесненной воды обрушились на Индонезию, Шри-Ланку, Индию, Таиланд, Сомали, Мьянму, Мальдивы, Малайзию, Танзанию, Сейшельские острова, Бангладеш, Южную Африку, Йемен. и Кении.
Существуют системы обнаружения и предупреждения о цунами, хотя они оставляют желать лучшего. На основе сейсмографов и датчиков придонного давления, прикрепленных к буям, они могут обнаруживать землетрясения, хотя не все землетрясения приводят к цунами, и буи могут обнаруживать цунами только тогда, когда человек проходит мимо них, что не оставляет много времени для реагирования.
Эти системы предупреждения полезны, хотя и очень ограничены. Цунами формируются и перемещаются из-за очень сложного взаимодействия факторов. Вот почему некоторые могут опустошать целые регионы, в то время как другие могут поднять уровень воды лишь на несколько футов, выйдя на берег.
Чтобы улучшить это, команда из Кардиффа разработала математическую модель, основанную на данных, собранных из сети гидрофонов, созданной для обеспечения соблюдения Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний 1996 года, путем наведения электронного уха на четкие океанские звуки ядерного взрыва. Во время прослушивания подводные микрофоны смогли зафиксировать четыре землетрясения, связанные с цунами.
Используя эти данные, передовые акустические технологии и искусственный интеллект, команда смогла обнаружить и проанализировать в режиме реального времени звуки, исходящие от 200 землетрясений в Тихом и Индийском океанах. Они смогли определить местонахождение источника землетрясений, описать генерируемое поле давления, продолжительность волны и скорость ее движения. Таким образом, система может классифицировать тип и магнитуду землетрясения, а также размер цунами.
Такая информация может не только спасти жизни, но и помочь избежать ложных тревог и адаптировать предупреждения в соответствии с ситуацией. предсказанная опасность. Следующим шагом, предназначенным для использования вместе с существующими системами оповещения, станет разработка удобного программного обеспечения, которое можно будет установить в национальных центрах оповещения уже в этом году.
«Наше исследование демонстрирует, как быстро и надежно получать информацию. о размерах и масштабах цунами, отслеживая акустико-гравитационные волны, которые распространяются в воде намного быстрее, чем волны цунами, что дает больше времени для эвакуации мест до выхода на сушу», — сказал д-р Усама Кадри, старший преподаватель прикладной математики.
Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids.
