美国宇航局卫星定位软件可能有助于海啸警告
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美国宇航局卫星定位软件可能有助于海啸警告

美国宇航局开发的全球定位系统软件的大学科学家展示了GPS可以在几分钟内确定地震是否足以产生宽阔的海啸。该NASA资助的技术可用于提供更快的海啸警告。


由内华达大学里诺分校内华达矿山、地质和地震实验室的Geoffrey Blewitt领导的一个团队证明,利用GPS数据可以在15分钟内确定一次大地震的真实大小。这比目前的方法快得多。


“海啸警示是一场违规行动,”埃文斯顿西北大学地质科学系共同作者Seth Stein表示,“海啸以喷射速度旅行,因此警告中心必须在几分钟内准确决定,无论是发布警报吗?。This has to be done fast enough for the warning to be distributed to authorities in impacted areas so they can implement response plans. Together with seismometer and ocean buoy data, GPS adds another tool that can improve future tsunami danger assessments."


“我们将永远需要地震学作为大地震的第一级警报,我们需要海洋浮标来实际感知海啸波浪,”Blewitt说。“在警告系统中包括GPS在内的优势在于它很快就会讲述海底移动了多少,并且信息可以直接将海啸模型设置为运动。”


新方法称为GPS位移,通过测量来自GPS卫星的时间无线电信号到达位于Quake的几千公里内的地面站。从这些数据来看,科学家可以计算由于地震而移动的车站多远。他们可以得出地震模型和地震的真实大小,称为其“矩幅度”。这种幅度与Quake的产生海啸的潜力直接相关。


正如2004年12月苏门答腊9.2-9.3级地震所表明的那样,科学方法很难快速确定特大地震的矩震级。那次地震最初是通过地震快速分析技术估计为8.0级。由于这些技术是从最早记录的地震波中得出的估计,它们往往低估了大于8.5级的地震。这大概是产生海洋范围内的海啸所需要的大小。最初的估计是太平洋地区的预警中心严重低估地震海啸潜力的主要原因。


GPS用于海啸预警的潜力在苏门答腊岛地震后变得显而易见。GPS测量显示,地震使远至印度的地面永久移动了0.4英寸以上;距离震中约1200英里。“有了这样的信号,如此巨大的地震是无法隐藏的,”Blewitt说。“我们假设,如果GPS数据能够被快速准确地分析,它们将迅速显示出地震的真实规模和海啸的潜力。”
为了测试其方法的可行性,科学家使用NASA的卫星定位数据处理软件,分析来自苏门答腊震震器的不同距离的38个GPS站数据。该软件将站的精确位置定位到0.3英寸范围内。仅使用地震15分钟内可用的数据。结果表明,大多数永久性地移位移发生在初始地震波的到来几分钟内。他们的分析推断出地震模型和时刻幅度为9.0,非常接近地震的最终计算规模。


“与GPS建模地震需要强大,实时的能力,以预测GPS卫星在空间中具有严格的精度,我们的软件所做的精确度,”加利福尼亚州代理机械推进实验室的NASA地质学家表示,“弗兰德纳州的NASA地质学家说”该技术提高了大地震真正大小的快速估计,并提高了实时海啸建模能力。“


研究结果在地球物理研究中公布。

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