Учёные из Лаборатории реактивного движения NASA (Jet Propulsion Laboratory) и Института океанографии Скриппса (Scripps Institution of Oceanography) усовершенствовали существующие GPS-технологии, разработав новую систему, предназначенную для прогнозирования землетрясений, цунами и прочих погодных катаклизмов.
Инновационная технология была продемонстрирована в июне 2013 года на базах Национальной метеорологической службы Национального управления океанических и атмосферный исследований (NOAA) в Окснарде (штат Калифорния) и Сан-Диего. Технология использовалась для прогнозирования летних муссонных ливней, ежегодно обрушивающихся на южные районы Калифорнии, и создания более точных и своевременных прогнозов о возможных наводнениях. Инновационная система использовала оперативную информацию от GPS-станций, которые были дооборудованы небольшими недорогостоящими сейсмическими и метеорологическими датчиками.
Технология имеет важное прикладное значение и для других сфер. Например, её можно использовать для оценки ущерба, нанесенного природным стихийным бедствием мостам, больницам и прочим важным объектам инфраструктуры. Такая информация будет отображать реальную ситуацию в регионе в режиме реального времени. Её использование службами аварийного реагирования, спасателями, а также руководством поможет минимизировать угрозы для государственной безопасности.
Для больниц, основная ценность этой информации заключается в своевременном отключении лифтов и оповещении медперсонала о возможном массовом поступлении пострадавших. Система предварительного оповещения особенна эффективна при землетрясениях, когда существующие сейсмические методы не могут в короткие сроки спрогнозировать силу ожидаемых подземных толчков. Для ведомственных структур, обслуживающих мосты, система может обнаружить изменения в их структуре в связи с землетрясением, ветром или движением грузов.
На пресс-конференции Американского геофизического союза, проходившей 10 декабря в Сан-Диего, учёные из Лаборатории реактивного движения, Scripps и Национальной метеорологической службы NOAA обсудили технологию и её сферу нынешнего и потенциального применения. По словам Yehuda Bock из Scripps Institution of Oceanography, эти достижения в области мониторинга способны спасти сотни жизней.
Технология основана на оптимальном сочетании данных GPS, акселерометров, данных о давлении и температуре, собранных в режиме реального времени в различных уголках Калифорнии и на крупных инженерных сооружениях (например, на небоскрёбах и мостах) для целенаправленного анализа возможных последствий и ущерба. Продукты данных включают в себя точные измерения наземных станций и приборов, размещённых на структурах, которые формируют основу для раннего выявления понесенного ущерба, и измерения концентрации воды в низких слоях атмосферы, которая является определяющим фактором в краткосрочных метеорологических прогнозах. Комбинация датчиков значительно улучшает нынешние текущие сейсмические и метеорические методы.
На территории Южной Калифорнии находятся сотни научных GPS-станций, которые систематически получают сигналы от GPS-спутников, для того, чтобы быть в курсе их местоположения. Поскольку водяной пар в атмосфере искажает спутниковые сигналы GPS, наземные станции постоянно фиксируют показатели влажности, с помочью которых возможно делать корректировки местоположения спутников.
По словам Angelyn Moore и JPL, эти измерения водяного пара в настоящее время используются синоптиками для совершенствования мониторинга погоды в периоды между спутниковыми проходами и запусками шаров-зондов.
По словам метеоролога Mark Jackson из Национальной метеорологической службы, эта GPS-сеть обеспечивает синоптиков и метеорологов важной информацией об атмосферной влажности, которая позволяет более точно прогнозировать и предупреждать потенциально опасные паводки и уведомлять службы Южной Калифорнии о предстоящих обильных осадках. Он также отметил, что обладая детальной и своевременной информацией о уровне влажности, он и его коллеги имеют возможность прогнозировать зимние штормы, которые ответственные за формирование атмосферных рек, грозовые ливни, которые могут быть причиной внезапных паводков.
Bock отметил, что новая технология не только позволит заранее узнать о надвигающимся землетрясении, анализируя самые первые его фазы в режиме реального времени, но и охарактеризовать какой максимальной силы оно достигнет.