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GPS 衛星不僅能導航,還能偵測海嘯

GPS 衛星不僅能導航,還能偵測海嘯
                                       

GPS 衛星技術已步入我們的日常生活,導航與查看天氣預報都會用到它。不過近期有科學家發現,這項技術除了日常用途,還可能拯救許多人的性命:海嘯預報。


圖片來源/倫敦大學

 

這是來自倫敦大學與日本大學研究人員共同投入的一項研究,他們想出一種辦法,利用既有的 GPS 衛星監測來自世界各地的海嘯,這種方式不僅成本極低,還非常準確,適合做為各國家的海嘯預警系統。

根據倫敦大學 4 月 28 日新聞稿,初期的海嘯波浪高度雖然僅數公分高,但過程中產生的聲波會對地球上方的電離層造成干擾,且隨著波浪愈高,干擾就愈明顯。這現象會導致該區域的電子密度降低,進而對 GPS 衛星發送至地面 GPS 接收器無線訊號造成影響。科學家便是利用訊號的變化,得知海嘯的位置,並進一步推算浪的大小與傳遞方向。

但也由於水面上升造成的聲波,需要 7 分鐘才能抵達 300 公里高的電離層,GPS 衛星訊號只能在 10 到 15 分鐘內偵測到電子密度下降。


圖片來源/倫敦大學

 

為驗證方法可行,他們比對 2011 年東日本大地震的 GPS數據,發現地震發生後 15 分鐘內(也就是第一波海嘯前 10 分鐘),可以運用這方式提前發出海嘯預警。他們還發現,這方法只需用到日本 1,200 個 GPS 接收器的 5% 數據,便可有效發出警報。換句話說,GPS 接收站較少的國家也可以運用此方法預測海嘯。

傳統的海嘯預警系統是從地震波位置,推斷海嘯形成的可能與傳遞時間。但這項研究提出的方法,卻可以預測到非地震波的海嘯,如海底滑坡、火山爆發。

該論文的資深作者,同時也是倫敦大學統計學教授 Serge Guillas 表示,目前的海嘯預警系統沒有達到理想的效果,因為它們通常無法準確海嘯波浪的高度。」他拿 2011 年日本地震舉例,指出當時的海嘯預警系統低估海浪的高度。

儘管某些海嘯會在 10 分鐘內抵達海岸,但這方法可以預測第二、第三波海嘯,有助於各國政府在第一波海嘯抵達後,作為取消或繼續發佈海嘯警報的重要依據。研究人員 Ryuichi Kanai 表示:「從我過去在日本政府工作的經驗,以及目睹海嘯造成的破壞,我相信研究如果取得成果,將有助於挽救生命。」

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