Παρακολούθηση της λανθάνουσας ροής θερμότητας επιφανειών με στόχο την πρόβλεψη σεισμικών φαινομένων
Από RemoteSensing Wiki
Πηγή
The Mason Gazzette
Τίτλος κειμένου
Spotlight on Research: Mason Center Close to Achieving Earthquake Prediction System
Συγγραφέας
Robin Herron
Εισαγωγή
Τα τελευταία χρόνια οι ερευνητές του Κέντρου Παρατήρησης της Γης και Έρευνας του Διαστήματος(CEOSR) έχουν στρέψει την προσοχή τους στην πρόβλεψη σεισμικών φαινομένων με αφορμή τον θανατηφόρο σεισμό στη Σουμάτρα της Ινδονησίας καθώς και το τσουνάμι που ακολούθησε. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούν είναι τα δεδομένα από τους δορυφόρους της Nasa που είναι εξοπλισμένοι με τηλεπισκοπικούς δέκτες, τα οποία επικεντρώνονται σε 300 σεισμούς που συνέβησαν τα τελευταία 5 χρόνια. Ο καταστροφικός σεισμός του Ινδικού ωκεανού που κόστισε τη ζωή σε πάνω από 300.000 ανθρώπους, έχει δώσει μια πληθώρα δεδομένων που βοηθούν αποφασιστικά στην εξέλιξη του συστήματος ανάλυσης που χρησιμοποιούν οι ερευνητές.
Μεθοδολογία
Η μεθοδολογία που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες αφορά στην παρατήρηση των ατμοσφαιρικών παραμέτρων που συνδέονται με σεισμικά φαινόμενα, μέσω της τηλεπισκόπησης. Πιο συγκεκριμένα, ο ερευνητής Guido Cervone θεωρεί πως στην περίπτωση των χερσαίων σεισμών, υπάρχει μια ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ της λιθόσφαιρας (εξωτερικός φλοιός της γης), της υδρόσφαιρας (νερό και ατμός στην ατμόσφαιρα) και της ατμόσφαιρας. Άρα, είτε οι σεισμοί συμβαίνουν στην ξηρά είτε στη θάλασσα, τα αποτελέσματά τους είναι ορατά στην ατμόσφαιρα. Με τη βοήθεια των τηλεπισκοπικών δεκτών και της καθημερινής παγκόσμιας κάλυψής τους, αυτά τα αποτελέσματα στην ατμόσφαιρα μπορούν να διερευνηθούν. Γνωρίζοντας ότι οι περισσότεροι χερσαίοι σεισμοί συμβαίνουν κατά μήκος ηπειρωτικών ορίων, αυτές οι περιοχές αποκτούν ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Αν παρατηρηθούν ανωμαλίες που έχουν παρόμοια γεωμετρικά χαρακτηριστικά με ένα από τα ηπειρωτικά όρια, και βρίσκονται ακριβώς πάνω από τα όρια, τότε είναι πολύ πιθανό αυτές να συνδέονται με κάποιο σεισμό παρά με κάποιο άλλο ατμοσφαιρικό φαινόμενο. Οι ερευνητές αναζητούν μεγάλες σε μέγεθος ανωμαλίες με χαρακτηριστικό γεωμετρικό σχήμα, όπως μια γραμμή, ένα σχήμα U, ή ένα ανάποδο U. Άλλοι σεισμικοί δείκτες είναι οι θερμικές ανωμαλίες, οι ηλεκτρομαγνητικές ανωμαλίες, η έκλυση αερίων και ο ήχος. Οι παρατηρήσεις του εργαστηρίου δείχνουν ακόμα ότι αυξάνεται σημαντικά η χλωροφύλλη πριν από έναν χερσαίο σεισμό. Αυτό όμως που ενδιαφέρει κυρίως τους ερευνητές του CEOSR είναι μια παράμετρος που ονομάζεται λανθάνουσα ροή θερμότητας σε επιφάνεια. Η παράμετρος αυτή αποτελεί ένα είδος θερμότητας που μεταβάλλει τη δομή ή την όψη ενός υλικού και όχι τη θερμοκρασία του. Όταν συμβαίνουν χερσαίοι σεισμοί, η αύξηση στη θερμοκρασία της χερσαίας επιφάνειας, λόγω της σεισμικής κίνησης, προκαλεί εξάτμιση του νερού. Κατά την εξάτμιση αυτή υπάρχει μια λανθάνουσα ροή θερμότητας, που δείχνει ότι μεταφέρεται ενέργεια από την επιφάνεια της γης στην ατμόσφαιρα. Όταν η επιφάνεια του νερού γίνει θερμότερη, υπάρχει ακόμα μεγαλύτερη εξάτμιση η οποία μπορεί να καταγραφεί μέσω τηλεπισκοπικών δεκτών.
Εφαρμογή
Με βάση την παραπάνω μεθοδολογία, την 1η Ιανουαρίου 2005, οι ερευνητές προέβλεψαν μια πιθανή σεισμική δραστηριότητα στις ακτές της Ιαπωνίας. Οχτώ μέρες αργότερα, συνέβη ένας σεισμός μεγέθους 5,3 βαθμών της κλίμακας ρίχτερ ακριβώς εκεί που είχε προβλεφθεί. Επιπλέον, οι παρατηρήσεις που έγιναν σε τηλεπισκοπικά δεδομένα πριν τον καταστροφικό σεισμό της Σουμάτρας, κατέδειξαν μια ισχυρή ανωμαλία της λανθάνουσας ροής θερμότητας.
Συμπεράσματα
Οι επιστήμονες του Κέντρου Παρατήρησης της Γης και Έρευνας του Διαστήματος, πιστεύουν ότι η λανθάνουσα ροή θερμότητας μπορεί να αποτελέσει το κλειδί στην προσπάθεια πρόβλεψης των σεισμικών φαινομένων. Σύμφωνα με τις έρευνες, όσο πιο μικρής έντασης είναι το σεισμικό φαινόμενο, τόσο μικρότερο είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ των ανωμαλιών που παρατηρούνται και της πραγματοποίησης του σεισμού. Ένας ισχυρός σεισμός προσφέρει ένα μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, γεγονός που βοηθάει σε μια πιθανή προσπάθεια εκκένωσης. Οι έρευνες επεκτείνονται και στην προσπάθεια ενσωμάτωσης και ανάλυσης διαφορετικών παραμέτρων. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η απλή παρατήρηση μιας ανωμαλίας, όπως της λανθάνουσας ροής θερμότητας όσο μεγάλη και αν είναι αυτή, δύσκολα μπορεί να συνδεθεί με ένα σεισμικό φαινόμενο. Αλλά αν η παρατήρηση περιλαμβάνει ανωμαλία στη ροή θερμότητας, ίσως στη χλωροφύλλη ή και άλλες ατμοσφαιρικές ανωμαλίες, τότε η πρόβλεψη γίνεται ακόμα πιο ασφαλής. Τους τελευταίους μήνες έχει γίνει προσπάθεια από τους ερευνητές να συνδυαστούν οι παραπάνω μέθοδοι με αυτές άλλων ομάδων παγκοσμίως, ώστε να διαπιστωθούν τα ακριβή σημάδια που προμηνύουν ένα σεισμικό φαινόμενο. Επιπλέον γίνεται προσπάθεια να επικεντρωθούν οι έρευνες σε συγκεκριμένες περιοχές της Γης, καθώς οι ανωμαλίες είναι διαφορετικές ανά περιοχή.
