GPS信号可以比传感器更好更快地检测海啸

2022-05-06 15:55:09滕翠荔
导读 GPS网络已经是世界各地日常生活的重要组成部分,但一个国际科学家团队发现了一种新的、可能挽救生命的用途:海啸预警。来自伦敦大学学院和

GPS网络已经是世界各地日常生活的重要组成部分,但一个国际科学家团队发现了一种新的、可能挽救生命的用途:海啸预警。来自伦敦大学学院和各地大学的研究人员研究了GPS网络探测海啸的能力,得出的结论是仪器确实可以探测到来自太空的破坏性波浪。他们还确定,GPS可以以极低的成本提供比当前检测系统更详细的信息,从而使当局能够在海啸冲击海岸之前发出更准确的警告。

海啸是在海水因、山体滑坡或火山爆发而急剧流失时产生的。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,它们的高度会迅速增长,然后淹没海岸线。GPS网络可以在这些波到达陆地之前很久就检测到它们。

尽管海洋表面的干扰很小,但足以在大气中产生涟漪效应。随着空气被向上推,声波一直传播到距离地球约186英里的电离层,并在传播过程中放大。在那里,电离层中的电子密度被电波降低,这直接影响从GPS卫星发送到地面接收器的无线电信号。研究人员已经开发出一种方法来解释无线电信号的变化,以收集有关海啸的关键信息。

目前,海啸警报是根据活动发布的。这些警告不一定非常准确,仅表明海啸可能在不久的将来某个时间发生,但几乎没有提供其他细节。

“2011年,的预警系统低估了[东北]波的高度。更好的警告可能挽救了生命并减少了发生的广泛破坏,使人们能够到达更高的地方并远离大海,”伦敦大学学院统计科学和艾伦图灵研究所的SergeGuillas教授和该论文的高级作者在新闻稿。“我们的研究是统计学家和空间科学家的共同努力,展示了一种低成本的海啸检测新方法,因为它依赖于现有的GPS网络,并且可以在全球范围内实施,补充了其他检测海啸的方法并提高了准确性警告系统。”

研究人员怀疑,如果在Tōhoku灾难期间使用了GPS数据,则可能会在波浪到达陆地前至少10分钟发布准确的海啸警报,从而可能让更多人有时间为冲击做准备。

该团队相信,通过进一步研究,他们将能够根据GPS无线电信号更精确地确定海啸的大小和形状。

“根据我过去为政府工作的经历以及看到海啸造成的破坏,我相信如果这项研究取得成果,它肯定会有助于挽救生命,”博士说。UCLStatisticalScience和艾伦图灵研究所的研究员RyuichiKanai是该论文的合著者。

研究人员的研究上个月发表在《自然灾害与地球系统科学》杂志上。

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