GPS衛星により津波事前警報時間が10倍に短縮される可能性

昨年3月に東北地方太平洋沖地震が日本を襲ったとき、地震計のデータにより、当局は地震学的に異常があると最初に認識してから8秒以内に地震の報告を発表することができた。しかし、最初の記録は完全に正確ではなく、地震の規模はマグニチュード7.1とされた。当局がマグニチュードを実際の9に修正するのにさらに20分かかった。そのわずか10分後に津波が襲った。

NASAと大学のグループの研究者は、全地球測位データを使用することでより正確な測定値をより早く発行できると考えており、これにより当局はリスクをより正確に評価し、より情報に基づいた警告を最大10倍速く発行できるようになる。

彼らは現在、太平洋岸北西部に点在する数百の GPS 受信機を介して、マグニチュード 9 の地震を引き起こす可能性のある地殻構造領域であるカスケーディア沈み込み帯の地盤変動をリアルタイムで測定するシステムをテストしています。GPS 受信機がカバーするゾーン内で地盤が文字通り動くと、その位置データはわずか 10 分の 1 秒で研究所に届きます。

これにより、研究者は震源地の位置を約 0.5 秒以内に特定でき、震源地の位置によっては、地震波が人口密集地域に到達する前に数十秒の通知を研究者に提供できる。この数秒は、地震警報を発令する際にはあまり役に立たない。しかし、東北地方太平洋沖地震のような壊滅的な津波を引き起こす可能性のある強い地震の場合、地震の迅速な特徴付けによって人命が救われる可能性がある。

理由は、地震計は小さな地震の値を正確に測定するのに優れているからです。しかし、たとえばマグニチュード 7 とマグニチュード 8 を区別するのは難しく、スケールが上がるほどさらに難しくなります。これは、大きな地震では地形が激しく揺れるのではなく、長く揺れる可能性があるためです。そして、これは GPS が実際に対処する必要のない問題です。

GPS を使って地震発生時の地面の実際の動きを計測することで、科学者は地震の規模や津波などの余波を迅速かつ正確に特定できる。東北地方の場合、地震学者は地震の規模を 2 ポイント近くも過小評価していた。つまり、早期に出された津波警報は津波の危険性を完全には考慮していなかったということだ。

NASAと大学の研究チームは東北地方太平洋沖地震のデータをモデルに、わずか2分で真のマグニチュードを割り出した。これは2011年3月に日本で観測された地震計データより10倍速い。地震評価がより速く、より正確になれば、当局は津波などの関連する脅威に対してより適切な警告を発することができる。そして、10倍の時間の節約が人命救助につながることが期待される。この件についてはNatureで詳しく取り上げる。

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