基於軍備控制技術的水聽器和人工智能有助於改善海嘯預警系統
在軍備控制技術和人工智能的幫助下,卡迪夫大學數學學院的一個科學家團隊已經開發出一種方法,利用水下麥克風來提供潛在的致命海嘯的早期預警。作為地震、火山、水下滑坡和其他原因的結果,海嘯是最致命的自然災害之一,能夠在數万英里範圍內造成廣泛的破壞。
2004年,一場海嘯襲擊了印度洋,導致大約23萬人死亡,巨大的水牆襲擊了印度尼西亞、斯里蘭卡、印度、泰國、索馬里、緬甸、馬爾代夫、馬來西亞、坦桑尼亞、塞舌爾群島、孟加拉國、南非、也門和肯尼亞。
目前各國自建了海嘯探測和預警系統,這些系統還有很多不足之處。基於地震儀和附著在浮標上的底部壓力傳感器可以探測到地震,儘管不是所有的地震都會導致海嘯,而且浮標只能在海嘯經過它們時探測到海嘯,這沒有留下很多時間來做出反應。
這些預警系統是有幫助的,儘管非常有限。海嘯的形成和傳播是由於非常複雜的因素的相互作用。這就是為什麼有些海嘯可以摧毀整個地區,而其他海嘯在上岸時可能只提高幾英尺水位。
為了改進這一點,卡迪夫團隊根據從為執行1996年《全面禁止核試驗條約》而建立的水聽器網絡中收集到的數據,開發了一個數學模型,即保持電子耳傾聽核爆炸的明顯海洋聲音。在聽的時候,水下麥克風能夠探測到與海嘯有關的四次地震。
利用這些數據、先進的聲學技術和人工智能,該團隊能夠實時檢測和分析來自太平洋和印度洋200次地震的輻射聲音。他們能夠定位地震的起源,描述產生的壓力場、波的持續時間和它的傳播速度。通過這種方式,該系統可以對地震的類型和震級,以及海嘯的大小進行分類。
這樣的信息不僅可以拯救生命,還可以幫助避免錯誤的警報,並根據預測的危險程度來調整警報。旨在與現有預警系統一起使用,下一步將是開髮用戶友好型軟件,在今年某個時候安裝在國家預警中心。
應用數學高級講師Usama Kadri博士說:”我們的研究展示瞭如何通過監測聲學-重力波來快速獲得有關海嘯規模的可靠信息,聲學-重力波在水中的傳播速度比海嘯波快得多,從而使人們在登陸前有更多時間疏散。”