چگونه گوشیهای همراه چند ثانیه پیش از زلزله مردم را باخبر میکنند؟
در نخستین ساعات پس از وقوع دو زمینلرزه قدرتمند در ونزوئلا، بسیاری از شهروندان پیش از آنکه لرزش شدید زمین را احساس کنند، با هشداری غیرمنتظره روی تلفن همراه خود مواجه شدند؛ هشداری که نه از سوی دولت ونزوئلا، بلکه از سامانه هشدار زلزله گوگل ارسال شده بود. کشوری که سامانه ملی هشدار زودهنگام زلزله ندارد، این بار به لطف میلیونها تلفن اندرویدی توانست چند ثانیه حیاتی را برای واکنش شهروندان به دست آورد. این اتفاق بار دیگر توجه جهان را به فناوریای جلب کرد که گوگل طی چند سال گذشته بیسروصدا توسعه داده است؛ فناوریای که میلیونها گوشی هوشمند را به بزرگترین شبکه لرزهنگاری جهان تبدیل کرده است.
به گزارش سیناپرس، در گذشته، هشدار زودهنگام زلزله تنها در اختیار چند کشور پیشرفته بود؛ کشورهایی که طی دههها شبکهای گسترده از حسگرهای لرزهای، مراکز پردازش داده و سامانههای مخابراتی پرسرعت ایجاد کرده بودند. ژاپن، مکزیک و ایالات متحده از جمله کشورهایی هستند که میلیاردها دلار برای ساخت چنین زیرساختهایی سرمایهگذاری کردهاند.
اما گوگل مسیر متفاوتی را انتخاب کرد؛ مسیری که به جای نصب هزاران حسگر جدید، از ابزاری استفاده میکند که از قبل در جیب میلیاردها نفر وجود دارد: تلفن همراه!
تقریباً تمام گوشیهای هوشمند اندرویدی به حسگری به نام «شتابسنج» مجهز هستند. این حسگر در حالت عادی وظایف سادهای مانند تشخیص چرخش صفحه نمایش، شمارش گامها یا تشخیص حرکت گوشی را بر عهده دارد. اما همین قطعه کوچک میتواند لرزشهای ناشی از امواج اولیه زمینلرزه را نیز ثبت کند.
وقتی تعداد زیادی گوشی در یک منطقه، تقریباً همزمان لرزش مشابهی را ثبت میکنند، دادهها به سرورهای گوگل ارسال میشود. الگوریتمهای این شرکت بررسی میکنند که آیا این لرزشها ناشی از یک زمینلرزه واقعی هستند یا نتیجه حرکت کاربران، عبور خودروها یا عوامل دیگر. اگر الگوی ثبتشده با ویژگیهای یک زمینلرزه همخوانی داشته باشد، سامانه ظرف چند ثانیه محل وقوع، بزرگی احتمالی و محدوده تأثیر زلزله را برآورد میکند و هشدار را برای کاربران ارسال میکند.
آنچه در ونزوئلا رخ داد
به گفته گوگل، در زمینلرزههای اخیر ونزوئلا، نخستین گوشیهای اندرویدی تنها حدود سه ثانیه پس از رسیدن امواج اولیه به سطح زمین، لرزش را ثبت کردند. چند ثانیه بعد، سامانه با دریافت اطلاعات از شمار زیادی از تلفنها، وقوع زلزله را تشخیص داد و نخستین هشدارها را صادر کرد.
فرآیند تحلیل در همانجا متوقف نشد. با ادامه انتشار امواج لرزهای و دریافت دادههای بیشتر، سامانه بهطور مداوم برآورد خود از بزرگی زلزله و محدوده درگیر را اصلاح کرد. زمانی که زمینلرزه دوم با بزرگی بیشتر رخ داد و امواج دو رویداد با یکدیگر تداخل پیدا کردند، الگوریتم گوگل این وضعیت را بهعنوان یک رویداد بزرگتر تفسیر کرد و دامنه هشدار را به مناطق وسیعتری، از جمله پایتخت، گسترش داد.
بر اساس اعلام گوگل، در مجموع برای بیش از ۱۱ میلیون نفر هشدار ارسال شد؛ هشدارهایی که بسته به فاصله کاربران از کانون زلزله و شدت لرزش مورد انتظار، در سطوح مختلف نمایش داده شدند. برای مناطقی که احتمال لرزش شدید وجود داشت، هشدار با صدای بلند و صفحهای تمامصفحه نمایش داده شد تا حتی در حالت سکوت نیز توجه کاربر را جلب کند.
آیا گوشی واقعاً میتواند جای لرزهنگار را بگیرد؟
گوگل نیز هرگز ادعا نکرده که سامانه اندروید جایگزین شبکههای حرفهای لرزهنگاری است. دقت حسگرهای نصبشده در تلفنهای همراه با تجهیزات علمی قابل مقایسه نیست و عملکرد آنها به شرایط مختلفی بستگی دارد. برای مثال، اگر گوشی در دست فردی باشد که در حال راه رفتن است یا داخل خودرو قرار داشته باشد، دادههای آن برای تشخیص زلزله قابل استفاده نیست. تنها گوشیهایی که روی سطحی نسبتاً ثابت قرار دارند میتوانند اطلاعات قابل اعتمادی تولید کنند.
با این حال، مزیت بزرگ این فناوری در تعداد بیسابقه حسگرهاست. حتی اگر بخشی از دادهها کنار گذاشته شوند، همچنان میلیونها تلفن میتوانند تصویری دقیق از یک زمینلرزه ارائه دهند؛ قابلیتی که تاکنون در هیچ سامانه دیگری در چنین مقیاسی وجود نداشته است.
رقابت دولتها و گوگل برای شکست دادن ثانیهها
سامانههای هشدار سریع زلزله برخلاف تصور رایج، وقوع زمینلرزه را پیشبینی نمیکنند. هیچ فناوری امروز قادر نیست زلزله را ساعتها یا روزها پیش از وقوع پیشبینی کند. آنچه این سامانهها انجام میدهند، تشخیص بسیار سریع آغاز زمینلرزه و ارسال هشدار پیش از رسیدن امواج مخرب به مناطق دورتر است.
ژاپن نخستین کشوری بود که این فناوری را در مقیاس ملی توسعه داد. پس از زلزله ویرانگر کوبا در سال ۱۹۹۵، دولت این کشور سرمایهگذاری گستردهای روی ایجاد شبکهای متشکل از هزاران لرزهنگار فوقحساس انجام داد. امروز این شبکه که توسط سازمان هواشناسی ژاپن مدیریت میشود، میتواند تنها چند ثانیه پس از آغاز گسیختگی گسل، محل و بزرگی اولیه زمینلرزه را برآورد و هشدار را از طریق تلویزیون، رادیو، تلفن همراه، سامانههای حملونقل و زیرساختهای حیاتی منتشر کند.
در ایالات متحده نیز سامانه ShakeAlert پس از سالها پژوهش توسط سازمان زمینشناسی آمریکا (USGS) و دانشگاههای غرب این کشور راهاندازی شد. صدها ایستگاه لرزهنگاری دائماً دادهها را به مراکز پردازش ارسال میکنند و هشدارها از طریق اپلیکیشنها، اپراتورهای تلفن همراه و سامانههای هشدار اضطراری به دست کاربران میرسد. در مکزیک نیز سامانه SASMEX که پس از زلزله مرگبار ۱۹۸۵ توسعه یافت، از قدیمیترین سامانههای هشدار سریع جهان محسوب میشود و در بسیاری از شهرها آژیرهای هشدار پیش از آغاز لرزش به صدا درمیآیند.
تفاوت اصلی گوگل با سامانههای دولتی
اگرچه هدف همه این سامانهها یکسان است، اما شیوه جمعآوری اطلاعات تفاوت بنیادینی دارد.شبکههای دولتی از حسگرهای لرزهنگاری بسیار دقیق استفاده میکنند که در مکانهای مشخص و با استانداردهای علمی نصب شدهاند. این تجهیزات کوچکترین تغییرات زمین را ثبت میکنند و اطلاعات را تقریباً بدون تأخیر به مراکز پردازش منتقل میکنند. در مقابل، سامانه گوگل بر دادههای میلیونها گوشی هوشمند متکی است؛ دستگاههایی که اساساً برای اندازهگیری دقیق لرزش زمین طراحی نشدهاند.
همین تفاوت باعث میشود سامانههای ملی در تشخیص زلزلههای کوچک، تعیین دقیق محل گسل و برآورد بزرگی زمینلرزه عملکرد بهتری داشته باشند. از سوی دیگر، مزیت بزرگ گوگل گستردگی پوشش آن است. ایجاد یک شبکه ملی هشدار سریع ممکن است سالها زمان و میلیاردها دلار هزینه نیاز داشته باشد، اما سامانه اندروید تقریباً هر جایی که کاربران تلفن هوشمند حضور داشته باشند، قابل استفاده است.
در واقع، گوگل بیش از آنکه رقیب سامانههای ملی باشد، مکمل آنهاست. در کشورهایی مانند آمریکا که سامانه حرفهای هشدار سریع وجود دارد، گوگل هشدارهای رسمی ShakeAlert را مستقیماً روی تلفنهای اندرویدی نمایش میدهد و تنها در کشورهایی که فاقد چنین زیرساختی هستند، از سامانه مبتنی بر گوشیهای هوشمند خود استفاده میکند.
چرا ایران هنوز سامانه هشدار عمومی زلزله ندارد؟
ایران یکی از زلزلهخیزترین کشورهای جهان است. از منجیل و رودبار تا بم، از ورزقان تا کرمانشاه و خوی، دهها هزار نفر در سه دهه گذشته قربانی زمینلرزههایی شدهاند که بیشتر آنها در چند ثانیه سرنوشت شهرها را تغییر دادهاند. با این حال، برخلاف کشورهایی مانند ژاپن، مکزیک یا ایالات متحده، هنوز هیچ سامانه ملی عملیاتی وجود ندارد که بتواند چند ثانیه پیش از رسیدن امواج مخرب زلزله، میلیونها شهروند ایرانی را از طریق تلفن همراه یا سایر رسانههای عمومی آگاه کند. پرسش اینجاست؛ آیا ایران از چنین فناوری محروم است یا مشکل در جای دیگری نهفته است؟
به گزارش سیناپرس، وقتی از «سامانه هشدار سریع زلزله» سخن گفته میشود، بسیاری تصور میکنند منظور پیشبینی وقوع زمینلرزه است؛ در حالی که دانش امروز هنوز قادر به پیشبینی دقیق زمان وقوع زلزله نیست. هشدار سریع، فناوری دیگری است که تنها پس از آغاز گسیختگی گسل و پیش از رسیدن امواج مخرب، فرصت کوتاهی برای واکنش ایجاد میکند.
در ایران نیز این فناوری موضوعی ناشناخته نیست. طی دو دهه گذشته، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، مرکز لرزهنگاری مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران و شماری از دانشگاهها و مراکز پژوهشی روی توسعه سامانههای هشدار سریع مطالعه کردهاند. حتی برای تهران، به دلیل نزدیکی به گسلهای فعال و تمرکز جمعیت، طرحهایی برای ایجاد شبکه هشدار سریع طراحی و در مقیاس محدود آزمایش شده است.
اما میان «پژوهش»، «پروژه آزمایشی» و «سامانه ملی عملیاتی» فاصلهای بسیار زیاد وجود دارد؛ فاصلهای که هنوز پر نشده است.
هشدار سریع فقط چند حسگر نیست
گاهی تصور میشود با نصب تعدادی لرزهنگار، میتوان سامانه هشدار زلزله راهاندازی کرد؛ در حالی که این سامانه زنجیرهای از زیرساختهای پیچیده است.
نخست باید شبکهای متراکم از ایستگاههای لرزهنگاری در نزدیکی گسلهای فعال وجود داشته باشد. دادههای این ایستگاهها باید با تأخیری در حد چند دهم ثانیه به مراکز پردازش برسند. سپس نرمافزارها باید در زمانی بسیار کوتاه محل، بزرگی و شدت احتمالی لرزش را محاسبه کنند. در مرحله بعد، سامانهای مطمئن باید هشدار را همزمان به اپراتورهای تلفن همراه، صداوسیما، سامانههای حملونقل، نیروگاهها، پالایشگاهها، مترو و سایر زیرساختهای حیاتی ارسال کند.
اگر هر یک از این حلقهها دچار تأخیر شود، ارزش هشدار به سرعت کاهش مییابد.
به همین دلیل است که کشورهایی مانند ژاپن و آمریکا سالها برای توسعه چنین شبکهای سرمایهگذاری کردهاند و آن را به بخشی از زیرساخت ملی مدیریت بحران تبدیل کردهاند.
آیا ایران زیرساخت علمی لازم را ندارد؟
ایران از نظر دانش لرزهشناسی و نیروی انسانی متخصص، یکی از کشورهای فعال منطقه محسوب میشود. شبکه لرزهنگاری کشور نیز سالهاست زمینلرزهها را ثبت و تحلیل میکند. مسئله اصلی، تبدیل این توان علمی به یک سامانه عمومی، برخط و قابل اتکا برای هشدار به مردم است.
راهاندازی چنین سامانهای تنها مسئولیت یک مرکز علمی نیست. این پروژه نیازمند همکاری مستمر میان نهادهای علمی، سازمان مدیریت بحران، وزارت ارتباطات، اپراتورهای تلفن همراه، رسانههای عمومی، شهرداریها، شرکتهای زیرساختی و دستگاههای اجرایی است. بدون چنین هماهنگیای، حتی دقیقترین دادههای لرزهای نیز به هشداری که به دست مردم برسد تبدیل نخواهد شد.
آیا گوگل میتواند این خلأ را پر کند؟
سامانه هشدار زلزله اندروید اکنون در نزدیک به ۱۰۰ کشور فعال است و در بسیاری از کشورهایی که فاقد سامانه ملی هستند، هشدارهایی را بر اساس دادههای تلفنهای همراه ارسال میکند. اما درباره ایران، وضعیت به این سادگی نیست.
از یک سو، این سامانه برای عملکرد مطلوب به دسترسی پایدار به خدمات گوگل و ارتباط مستمر گوشیها با سرورهای این شرکت نیاز دارد. از سوی دیگر، هیچ اعلام رسمی از سوی گوگل مبنی بر فعال بودن کامل سامانه هشدار زلزله اندروید برای کاربران داخل ایران منتشر نشده است. بنابراین نمیتوان با اطمینان گفت که کاربران ایرانی در صورت وقوع یک زمینلرزه بزرگ، همان هشدارهایی را دریافت خواهند کرد که در ونزوئلا یا یونان دریافت شده است.
در نتیجه، حتی اگر فناوری گوگل بتواند بخشی از نیاز را پوشش دهد، جایگزین یک سامانه ملی بومی نخواهد بود.
مهمتر از فناوری، آموزش است
تجربه ژاپن نشان میدهد؛ ارزش هشدار سریع تنها به سرعت آن وابسته نیست، بلکه به آمادگی جامعه نیز بستگی دارد. اگر شهروندان ندانند پس از شنیدن هشدار چه باید بکنند، چند ثانیه طلایی نیز از دست خواهد رفت.
در ژاپن، دانشآموزان از سالهای نخست مدرسه با تمرینهای دورهای میآموزند که هنگام دریافت هشدار چگونه پناه بگیرند. در ایالات متحده نیز کارزارهای آموزشی مانند «خم شو، پناه بگیر و محکم نگه دار» به بخشی از فرهنگ عمومی تبدیل شده است. هشدار بدون آموزش، تنها صدایی هشداردهنده است؛ اما همراه با آموزش، میتواند به نجات جان هزاران نفر بینجامد.
فرصت از دسترفته یا آیندهای قابل تحقق؟
زلزلههای اخیر ونزوئلا نشان دادند که فناوری میتواند فاصله میان کشورهای برخوردار و کمبرخوردار را کاهش دهد. گوگل با استفاده از میلیاردها تلفن همراه، مدل تازهای از هشدار سریع را به جهان معرفی کرده است؛ مدلی که هزینه توسعه آن بسیار کمتر از شبکههای سنتی است و میتواند برای کشورهایی که فاقد سامانه ملی هستند، راهکاری مکمل باشد.
با این حال، تجربه کشورهای پیشرو نیز یک واقعیت را ثابت میکند؛ هیچ فناوری به تنهایی جایگزین سرمایهگذاری در زیرساخت، هماهنگی نهادی و آموزش عمومی نمیشود.
برای ایران، که بر روی کمربند لرزهای قرار گرفته و بارها هزینه سنگین زمینلرزههای ویرانگر را پرداخته است، پرسش اصلی دیگر این نیست که آیا هشدار سریع ممکن است یا نه. این فناوری امروز در جهان آزموده شده و کارآمدی خود را نشان داده است. پرسش واقعی این است که چه زمانی توسعه یک سامانه ملی هشدار سریع، از یک پروژه پژوهشی به یک اولویت اجرایی در مدیریت بحران کشور تبدیل خواهد شد؟
شاید پاسخ این پرسش، روزی تعیین کند که در زلزله بزرگ بعدی، چند ثانیه سرنوشتساز به نجات جان چند هزار نفر منجر شود؛ ثانیههایی که ارزش آنها تنها پس از وقوع فاجعه آشکار میشود.
گزارش:فرگل غفاری
