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研究综述 | 各国地震海啸预警监测案例及其中的传感器应用

2018-11-6 19:31
来自: 传感器专家网 收藏 分享 邀请

▼据媒体报道,9月28日下午18时,印尼苏拉威西岛发生7.5级强震并引发海啸。据最新消息称,截至到9月30日下午,死亡人数已上升到800多人。印尼副总统警告称,死亡人数可能增加到数千人,因为该地区发生了150多次余震 ...

据媒体报道,9月28日下午18时,印尼苏拉威西岛发生7.5级强震并引发海啸。据最新消息称,截至到9月30日下午,死亡人数已上升到800多人。印尼副总统警告称,死亡人数可能增加到数千人,因为该地区发生了150多次余震。


9月28日下午,印尼苏拉威西岛发生7.5级强震并引发海啸。

目前,已有人对提起海啸预警的印尼BMKG地震和海啸中心等相关机构提出批评。但这些机构表示,它们遵循了标准操作程序,并根据最近距离帕卢200公里的潮汐传感器提供的数据,“结束”警告。印尼BMKG地震和海啸中心负责人Rahmat Triyono解释说,最近的测量海平面变化的潮汐测量仪只记录了一个“微不足道”的6厘米波,并没有测到帕卢附近的巨浪。

近年来,世界各地海洋地震海啸灾害的频发,对这些灾害的预警需求也显得尤为迫切。2016年12月25日,智利南部海底发生了了7.7级地震,随后,智利国家应急办公室借助以色列伊维基洛公司开发的软件平台发出海啸预警,从地震附近沿海地区撤出4000多名居民和游客,避免了发生大规模人员损伤。


水下地震传感器技术成功帮助智利应对海啸

据悉,这一系统由安装在该国4000多公里海岸线上的184个相互关联的传感器预警装置组成,装置间可交换信息。系统利用水下地震传感器获取地震信息,然后快速推算出可能受到海啸威胁的地区,并向那里的人们发出警报。

随着科学技术的发展,防灾减灾设备装备发展和灾害应对处置过程,都蕴含着大量的新技术,科技在防灾减灾每个环节都开始变得不可或缺。在海洋灾害预警领域,作为海洋大国,我国已经逐步建立起海天一体的观测手段,包括海洋卫星、地面海洋环境监测站,雷达、移动观测平台、浮标、志愿测报船舶等,为各类海洋气象、海洋灾害预报提供基础数据。


工程人员布放海洋浮标

在我国南海海域,渔民和船员时常能见到一座座漂浮在蔚蓝海面的“线轴”,别看这些“线轴”貌不惊人,却是在海天一体观测体系中扮演重要角色的浮标系统。它由海底和海面两部分共同构成,高精度压力传感器直接铺设到4000多米的海底,能够为我国南海海域沿岸提供海啸预警。

目前,从新西兰、日本再到智利,各国的地球物理学家都在试图了解长期地质运动的风险,并在地震和海啸发生之初及时发布警报。大部分此类工作都基于政府资助建立的海底传感器网络,另外也有少部分私人出资建造。


石英传感器可测量其上的水压变化,纠正其他干扰后,海洋科学家可将海底的上下移动精确到1厘米。

例如,在美国,一些具有商业和科研的双重背景的私人公司,便通过在美国沿海海域安装了石英压力传感器,通过监测板块俯冲带运动状况,来获取传感器数据。借助搜集到的数据,与数学模型进行对比,研究人员可对海底断层等地质运动进行长时间的监测和研究。

延伸阅读:国家授时中心光纤陀螺仪成功监测陕西汉中地震

9月12日19时,陕西汉中宁强发生里氏5.3级地震,中国科学院国家授时中心蒲城陀螺仪站于震后85秒成功监测到此次地震,这也是该站自9月初正式运行以来,首次检测到地球地质活动数据信息。


国家授时中心蒲城陀螺仪站

陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。最早,陀螺仪器是用于航海导航,但随着科学技术的发展,它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。

此次监测中发挥核心作用的大型光纤陀螺仪(Sagnac干涉仪),是由国家授时中心云恩学团队和北京大学李正斌团队联合研制。这个精密光学测量器的主要任务是精确地测量世界时UT1,为国家授时系统、空间应用、时空基准等军民两用领域服务,与此同时,它还为地球物理、相对论物理等学科提供了强有力的精密测量手段。

作为一种全新的世界时UT1测量技术,大型光纤陀螺仪通过测量地球自转瞬时角速度并结合地球自转模型解算出世界时UT1,其优点是精度高、实时性好,同时因其全固态、无运动部件,在稳定性、可靠性、寿命等方面具有较为显著的优势,是建立我国独立自主的世界时UT1系统的重要手段。

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