NASA 연구원들은 대기에서의 진동으로 쓰나미를 감지합니다.

1946년 4월 1일 치명적인 쓰나미가 발생했을 때 바다가 9미터 이상 솟아오른 하와이 오노메아 만에서 파도가 휘몰아칩니다. 최신 기술은 우주를 향해 던지는 음향 및 중력 파동을 통해 이러한 자연 재해를 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

새로운 위험 모니터링 기술은 GPS 신호를 사용하여 불의 고리(Pacific Ring of Fire)에서 파도 사냥을 합니다. GUARDIAN의 장기적인 목표는 조기 경보 시스템을 강화하는 것입니다.

지진, 해저 화산, 기타 지구를 뒤흔드는 힘에 의해 촉발된 쓰나미는 해안 지역 사회를 황폐화시킬 수 있습니다. 사전 경고를 제공하는 데 있어서는 매 순간이 중요합니다. NASA 제트 추진 연구소의 과학자들은 먼 대기권에서 바다의 가장 치명적인 파도를 탐지하기 위한 새로운 접근 방식을 테스트하고 있습니다.

GUARDIAN(GNSS 상층 대기 실시간 재난 정보 및 경보 네트워크)이라고 불리는 이 실험적 모니터링 시스템은 지구 궤도를 도는 GPS 및 기타 길 찾기 위성 클러스터의 데이터를 활용합니다. 통칭하여 이러한 클러스터를 전역 항법 위성 시스템(GNSS)이라고 합니다. 이들의 무선 신호는 전 세계 수백 개의 과학 지상국으로 이동하며 해당 데이터는 JPL의 GDGPS(Global Differential GPS) 네트워크에 의해 처리되어 실시간 위치 정확도를 몇 인치(약 10cm)까지 향상시킵니다.

이 애니메이션은 2011년 3월 11일 도호쿠-오키 지진과 쓰나미로 인한 에너지 파동이 일본 부근의 지구 전리층을 뚫고 전자 밀도를 교란시키는 과정을 보여줍니다. 이러한 교란은 위성과 지상 수신기 사이의 GPS 신호를 추적하여 모니터링되었습니다.

새로운 시스템은 쓰나미가 지구 어딘가에서 발생했다는 단서를 찾기 위해 신호를 선별합니다. 어떻게 작동하나요? 쓰나미가 발생하는 동안 바다 표면의 수 평방 마일이 거의 동시에 상승 및 하강하여 그 위의 상당한 양의 공기를 대체할 수 있습니다. 변위된 공기는 저주파 음파와 중력파의 형태로 모든 방향으로 파문을 일으킵니다. 몇 분 안에 이러한 진동은 대기의 최상층인 태양에 의해 가열되고 전기적으로 충전된 전리층에 도달합니다. 이에 따른 압력파와 하전 입자의 충돌로 인해 인근 항법 위성의 신호가 약간 왜곡될 수 있습니다.

내비게이션 도구는 일반적으로 이러한 전리층 교란을 수정하려고 노력하지만 과학자들은 이를 생명을 구하는 경보 벨로 사용할 수 있다고 GUARDIAN을 개발하는 JPL 과학자인 Léo Martire는 말했습니다. Martire는 "이를 오류로 수정하는 대신 자연 재해를 찾기 위한 데이터로 사용합니다"라고 말했습니다.

조기 경보 전략을 강화하기 위해 항법 위성 시스템의 사용을 모색하고 있는 UN 산하 GNSS 국제위원회 내 태스크포스 공동 의장을 맡고 있는 Martire는 이 기술이 아직 성숙 단계에 있다고 말했습니다. 현재 GUARDIAN의 거의 실시간 출력은 쓰나미의 징후를 식별하도록 훈련받은 전문가가 해석해야 합니다. 그러나 이미 동종의 가장 빠른 모니터링 도구 중 하나입니다. 10분 이내에 전리층에 도달하는 쓰나미의 요란한 소리에 대한 일종의 스냅샷을 생성할 수 있습니다. 그리고 쓰나미가 해안에서 발생한 거리에 따라 잠재적으로 최대 1시간의 경고를 제공할 수 있습니다.

2004년 12월 26일 해저 지진으로 인해 치명적인 쓰나미가 발생한 태국 푸켓의 안전한 지역을 알리는 대피 표지판이 있습니다. 현대 역사상 가장 치명적인 자연 재해 중 하나로 여러 국가에서 최소 225,000명이 사망했습니다.

JPL 개발팀의 일원인 Siddharth Krishnamoorthy는 "우리는 GUARDIAN이 언젠가 지진계, 부표, 조위계와 같은 기존의 지상 및 해양 기반 장비를 보완할 것으로 예상합니다. 이러한 장비는 매우 효과적이지만 외해에 대한 체계적인 적용 범위가 부족합니다."라고 말합니다. . NASA의 재해 프로그램에 소속된 과학자들은 현재 더 빠른 쓰나미 감지를 위해 GNSS 관측소에서 지상 기반 장비를 사용하고 있습니다.

Gerald Bawden은 "바다 근처에서 대규모 지진이 발생하면 지진의 규모와 특성을 빠르게 파악하여 쓰나미가 발생할 가능성을 이해하고 실제로 쓰나미가 발생했는지 알고 싶습니다"라고 말했습니다. , 워싱턴에 있는 NASA 본부의 지구 표면 및 내부 프로그램 과학자입니다. "현재 쓰나미가 상륙하기 전에 발생했는지 알 수 있는 두 가지 방법이 있습니다. 바로 NOAA의 DART 부표와 GNSS 전리층 관측입니다. 부표의 수가 제한되어 있고 매우 비싸기 때문에 GUARDIAN과 같은 시스템이 현재를 보완할 가능성이 있습니다. 경고 시스템."