Algoritme om aardbevingen zo snel mogelijk te detecteren

De aarde wordt elke dag opgeschrikt door vele min of meer krachtige aardbevingen. Hoewel de meeste bewoners het niet voelen, kunnen sommige zeer destructief en dodelijk zijn, vooral wanneer ze tsunami’s veroorzaken.

Het voorspellen van grote aardbevingen blijft voorlopig echter in het rijk van de fantasie. Vandaag hangt de bestrijding van aardbevingsrisico’s vooral af van de vroege detectie van aardbevingen en de implementatie van waarschuwingssystemen. In deze context is tijd van groot belang. Bijvoorbeeld, wanneer? Sumatra aardbeving in 2004, bereikte de verwoestende golf de Indonesische kust slechts enkele minuten na de schok. Dit tragische geval, waarbij meer dan 250.000 mensen zijn verdwenen, toont aan hoe belangrijk het is om zo snel mogelijk karakteriseringsmethoden te ontwikkelen. aardbeving magnitude En geef zo ​​nodig een waarschuwing.

De minuten die ertoe doen

Momenteel maken vroegtijdige waarschuwingssystemen op basis van de ontvangst en analyse van seismische golven geen nauwkeurige en snelle schatting mogelijk, in een paar seconden of minuten, Omvang Grote aardbevingen. Dit zijn echter basisgegevens waarmee we de risico’s van een tsunami kunnen inschatten. Het probleem is dat seismische golven zich op een bepaald punt voortplanten Snelheid Ondergronds (6 km / sec voor de snelste) en daarom is er een latentie tussen het optreden van a Aardbeving en gedetecteerd door seismische stations. Het is dan noodzakelijk om het ontvangen signaal te analyseren in: Schatting van breukeigenschappen. Zelfs als dit proces maar een paar minuten duurt, is het tijdverspilling om een ​​mogelijke waarschuwing aan te kondigen.

Daarom is realtime toegang tot de omvang van aardbevingen, wanneer deze zich voordoet, van het grootste belang voor: ondersteunen Bevolking in risicogebieden. Daarom hebben sommige onderzoeken zich gericht op andere detectiemethoden dan die met seismische golven. Onlangs hebben wetenschappers ontdekt dat grote aardbevingen verstoringen kunnen veroorzaken in zwaartekracht mijn grond. Inderdaad, de aardbeving die kenmerkend is voor een plotselinge aardbeving is groot in omvang massa’s rotsachtig. Dit is geweldig een beweging Het veroorzaakt onvermijdelijk een dichtheidsverschil in het binnenste van de aarde, wat op zijn beurt het zwaartekrachtsveld van de aarde wijzigt. Deze zwaartekrachtverstoring vindt gelijktijdig plaats met de aardbeving en zijn signalen, die zich voortplanten naar lichtsnelheid In theorie kan het onmiddellijk worden gedetecteerd.

Het elastische zwaartekrachtsignaal dat arriveert vóór seismische golven

In theorie, want er is momenteel geen apparatuur die deze subtiele verschillen in zwaartekracht direct kan detecteren. In afwachting van de ontwikkeling hebben onderzoekers van Géoazur, in Sophia-Antipolis (in de Maritieme Alpen), een systeem ontwikkeldkunstmatige intelligentie Om de elastische zwaartekrachtsignalen te verwerken die door reeds bestaande seismografen worden ontvangen. Deze instrumenten, die doorgaans de bewegingen van de aarde registreren, zijn al in staat om zwaartekrachtverstoringen te meten, samen met de elastische respons van de aarde. Het detecteren van deze signalen is echter erg moeilijk. De amplitude van zwaartekrachtverstoring is eigenlijk erg laag en de bijbehorende elastische respons heeft de neiging om de effecten van dit signaal op de seismograafregistratie uit te wissen. Dit signaal komt echter goed aan en is echt door P-golven zijn de snelste. Tijdwinst kan oplopen tot enkele tientallen seconden.

Krijg realtime aardbevingsmagnitude en geef onmiddellijk een tsunami-waarschuwing af

Het tweede voordeel van deze methode is dat deze signalen de seismometers niet kunnen verzadigen en dus volledige informatie kunnen produceren, wat het mogelijk maakt om de omvang van de aardbeving nauwkeurig in te schatten. Dit is niet altijd het geval voor seismische P-golven, die de neiging hebben om seismometeropnames nabij het epicentrum van grote aardbevingen te verzadigen. De analyse van het elastische zwaartekrachtsignaal van een enkele bron maakt het dus mogelijk om een ​​nauwkeurige en betrouwbare waarde van de grootte en het mechanisme te verkrijgen Fout De oorsprong van de aardbeving.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift de natuur temperen, laten onderzoekers van Géoazur zien hoe dit signaal, dat tot nu toe op seismografen als ruis werd beschouwd, het mogelijk zou kunnen maken om een ​​aardbeving in realtime te detecteren. Hun methode is gebaseerd op een nieuw algoritme dat directe analyse van dit elastische zwaartekrachtsignaal mogelijk maakt om de magnitudewaarde onmiddellijk te krijgen en tegelijkertijd een tsunami-waarschuwing af te geven.