شناسایی سونامی با استفاده از کشتی‌های باری

سونامی طی حرکت در عرض بستر اقیانوس و با سرعت بیش از 500 مایل در ساعت، می‌تواند در طول خطوط ساحلی و هزاران مایل فاصله از منشا خود، ویرانی‌هایی را به بار آورد. شبکه‌های مدرن، رخداد سونامی را ساعاتی پیش از وقوع شناسایی می‌کنند و هشداری را در این زمینه می‌دهند اما پیش‌بینی‌کردن اندازه و تاثیر دقیق این واقعه دشوارتر است.

دورکردن ساکنان مناطق ساحلی می‌تواند میلیون‌ها دلار هزینه به دنبال داشته باشد و برای پیش‌بینی قابل‌اعتماد این موضوع که آیا سونامی برای تخلیه ساکنان به اندازه کافی بزرگ است یا خیر، مشاهدات بیشتری از اعماق اقیانوس مورد نیاز است.

محققان دانشگاه هاوایی با پشتیبانی مالی سازمان ملی اقیانوسی و جوی امریکا (NOAA) و همکاری شرکت‌های کشتیرانی و شورای جهانی اقیانوس، از 10 کشتی باری مجهز به سیستم‌های جی‌پی‌اس بلادرنگ و فوق دقیق و همچنین ارتباطات ماهواره‌ای برای پیش بینی دقیق رخداد سونامی استفاده می‌کنند.

هر کشتی به عنوان نوعی جزر و مد اقیانوسی باز عمل می‌کند و داده‌های حاصل از حسگرهای سونامی جدید با استفاده از ماهواره به مرکز داده زمین‌محور ارسال می‌شود و این داده در آنجا برای شناسایی سیگنال‌های سونامی تحلیل و پردازش می‌شود. تلاش انجام شده، نوعی پروژه پایلوت با هدف تبدیل کردن کشتی‌های در حال حرکت به شبکه توزیع‌شده حسگرهاست که این امر می‌تواند به مناطق ساحلی فرصت بیشتری برای تخلیه ساکنان ارائه دهد.

نظارت‌کردن بر اقیانوس‌های دنیا

علی‌رغم پیشرفت‌های انجام‌شده در نظارت بر سونامی و ارائه فناوری مدلبندی طی یک دهه گذشته، کسب اطلاعات کافی درباره پتانسیل تهدیدات سونامی برای آژانس‌های واکنش به خطر کماکان دشوار است. مشکل اینجاست که مشاهدات بیش از حد کمی درباره سونامی با هدف ارائه پیش‌بینی‌های دقیق درباره زمان، مکان و چگونگی شدت رخداد این واقعه وجود دارد.

به ویژه، حسگرهای بسیار کمی در اقیانوس‌های عمیق وجود دارند که اغلب بین منابع سونامی ( زمین‌لرزه‌ها معمولا زیر بریدگی‌های اقیانوس‌ها و مکان تلاقی صفحات تکتونیکی رخ می‌دهند) و خطوط ساحلی دوردست و در معرض خطر وجود دارند. گسست‌های موجود در پوشش این شبکه به همراه قطع برق‌ معمول ابزارهای موجود، توانایی سیستم‌های شناسایی کنونی برای ارزیابی دقیق خطر هر بار رخداد سونامی را محدود می‌کند.

همچنین ساخت و نگه‌داری شبکه‌های حسگری اعماق اقیانوس گران است بنابراین فقط تعداد محدودی از آن ها در مکان‌های منتخب و مبتنی بر بهترین درک خطر آرایش می‌شوند.

سونامی غیرمنتظره و عظیم سال 2011 ژاپن و زلزله و نوع غیرقابل پیش‌بینی لغزش گسل که موجب رخداد سونامی سال 2012 در جزایر کوئین شارلوت کانادا شد، نقطه‌ضعف‌های موجود در رویکرد را برجسته کردند.

در سونامی سال 2012 ناشی از زلزله جزایر کوئین شارلوت، فقدان داده‌های بستر اقیانوسی موجب شد هشدار وقوع سونامی و تخلیه جزایر از سکنه انجام شود گرچه این رخداد در نهایت کوچک‌‎تر از آنچه بود که پیش‌بینی شده بود. این موضوع به نیاز به توانایی‌های مشاهده‌ای دقیق‌تر از بستر اقیانوس تاکید داشت.

شبکه شناسایی سونامی جدید کشتی‌محور، گام نخست به سمت ایجاد شبکه مشاهده‌گر جهانی موردنیاز برای حمایت از تلاش‌های تمامی مراکز هشدار سونامی و ارائه بهترین پیش‌بینی‌های ممکن درباره خطر رخداد سونامی برای مناطق ساحلی است.

راهکاری اتفاقی

سونامی در امواج بستر اقیانوس پنهان است و در بخش فوقانی، تغییرات ارتفاع از سطح اقیانوس که توسط جی‌پی‌اس تعیین می‌‌شود، به دلیل هر دوی امواج معمول و امواج سونامی تغییر می‌کند.

توانایی سیستم جی‌پی‌اس‌محور برای شناسایی سونامی‌ها در میان امواج بسیار بزرگ‌تر اقیانوس از تفاوت‌های جزئی بین فواصل زمانی مرتب موسوم به بازه‌های زمانی نشات می‌گیرد.

ورم‌های اقیانوسی که حتی بزرگ‌ترین کشتی‌ها را به طور نوسانی تکان می‌دهند، در فواصل زمانی 15 تا 20 ثانیه ایجاد می‌شوند. با این حال، گذر ورم‌های سونامی، حدود 10 تا 30 دقیقه یا حتی مدت زمان طولانی‌تری زمان می‌برد.

بررسی ارتفاع سطح اقیانوس و کشتی که در حال نوسان است، در این بازه زمانی طولانی‌تر، نوسان عادی ورم‌های اقیانوسی یکدیگر را منحل می‌کنند. داده‌های دریافتی سپس آشفتگی‌های طولانی‌تر ناشی از گذر سونامی را آشکارسازی می‌کنند.

در این میان، این موضوع که می‌توان سونامی‌ را با استفاده از کشتی‌ها شناسایی کرد، متحول‌کننده خواهد بود. هزاران کشتی باری عظیم در مسیرهای کشتیرانی سراسر دنیا در حرکت‌اند.

به جای ساخت و آرایش‌کردن تعداد بیشتر حسگرهای سنتی گران‌قیمت برای پرکردن گسست‌های موجود در پوشش‌دهی رخداد سونامی، عاقلانه است که از کشتی‌هایی استفاده شود که در اقیانوس‌ها شناور هستند.

این رویکرد جدید شیوه‌ای مقرون به صرفه را برای کسب مشاهدات بیشتر با هدف افزایش شبکه‌های شناسایی موجود سونامی ارائه می‌دهد. در حالی که مشاهدات جدید لزوما منجر به شناسایی سریع‌تر سونامی‌ها نمی‌شوند، موجب پیش‌بینی‌های دقیق‌تر و سریع‌تر خواهند شد.

شبکه شناسایی سونامی جدید کشتی‌محور، گام نخست به سمت ایجاد شبکه مشاهده‌گر جهانی موردنیاز برای حمایت از تلاش‌های تمامی مراکز هشدار سونامی و ارائه بهترین پیش‌بینی‌های ممکن درباره خطر رخداد سونامی برای مناطق ساحلی است.

 

منبع: مجمع جهانی اقتصاد

ترجمه: شه تاو ناصری

No tags for this post.