[Εξώφυλλο]

Συμβολή στα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης σεισμών στην Ελλάδα = Earthquake early warning systems in Greece.

Γεώργιος-Φίλιππος Θ. Τσούγγαρης

Περίληψη


Κατά την διάρρηξη των πετρωμάτων του φλοιού, υφίσταται απελευθέρωση ενέργειας με την μορφή ελαστικών κυμάτων. Τα κύματα αυτά διακρίνονται σε διάφορες κατηγορίες κάθε μία από τις οποίες έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά. Για την περίπτωση των συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης μας ενδιαφέρουν ιδιαιτέρως τα κύματα χώρου, τα οποία χωρίζονται σε υψηλής ταχύτητας επιμήκη και σε μικρότερης ταχύτητας και καταστρεπτικά εγκάρσια. Λόγω αυτής της ιδιότητας μετρώντας την διαφορά στον χρόνο άφιξης ανάμεσα σε αυτές τις κατηγορίες κυμάτων σε συγκεκριμένους σταθμούς, καθίσταται δυνατός ο υπολογισμός της χρονικής στιγμής κατά την οποία τα εγκάρσια κύματα θα πλήξουν μία περιοχή.
Η ανάπτυξη και χρήση τέτοιων συστημάτων γίνεται σε αρκετές ευάλωτες σε έντονη σεισμική κίνηση περιοχές στον κόσμο όπως, Ιαπωνία Ηνωμένες πολιτείες της Αμερικής, Ιταλία, Μεξικό, Χιλή, Ρουμανία. Σε πληθώρα περιπτώσεων η άμεση ενημέρωση του κοινού προστάτευσε ανθρώπινες ζωές και απέτρεψε ένα μέρος υλικών καταστροφών υπογραμμίζοντας την χρησιμότητα τέτοιων εργασιών.
Στον χώρο της βορείου Ελλάδος η ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος βρίσκεται υπό εξέλιξη και για τους υπολογισμούς χρησιμοποιείται το Ιταλικής ανάπτυξης πρόγραμμα Presto. Το Presto αποτελεί μία φορητή εφαρμογή ανοικτού κώδικα η οποία επιτρέπει την προσομοίωση της λειτουργίας του συνόλου του συστήματος σε πραγματικό χρόνο. Με αυτό τον τρόπο καθορίζεται η πιθανότητα αποτελεσματικής λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο. Από τις δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν παραπάνω φαίνεται πως στην πλειοψηφία των περιπτώσεων η εύρεση των παραμέτρων μιας σεισμικής διάρρηξης προσδιορίζονται αρκετά ικανοποιητικά. Επιπλέον γίνεται ξεκάθαρο ότι ο αριθμός των σεισμολογικών σταθμών και η κατανομή τους στον χώρο επηρεάζει σημαντικά την αυτοματοποιημένη ερμηνεία, ενώ όταν η θέση της εστίας είναι πολύ κοντά στον στόχο η έγκαιρη ερμηνεία είναι αδύνατη

During the rupture of the crustal rocks, energy is releasted in the form of elastic waves.Those waves are divided into different categories each one having diffrent characteristics.Regarding the earthquake early warning systems we are particularly interested in the body waves, which are divided into high travel speed copressional waves and slower travel speed destructive shear waves. Due to this property, counting the difference between the time of arrival of each type of wave on designated seismological stations, we are enabled to count the arrival time of the shear waves on a specific location.
These kind of systems are under develompment in many locations around the world that are vulnerable to storng ground motion, like Japan, United States of America, Italy, Mexico, Chile, Romania. In many occasions the warning issued to the public on time, saved human lives and prevented severe damages, pointing out the importance of such projects.
In northern Greece region such a program is under development and regarding the calculations, the italian softoware PRESTO is adopted. Presto is a portable open source app which enables the simulation of the entire earthquake early warning system in real time. That way it can be determined the efficiency and the poropability of the sytem in real time. From a number of tests conducted it rather obvious that more often than not the system is able to calculate the focal parameters of a earthquake in a satisfactorily degree. Moreover it is rather obvious that that the number of sensors and the distribution in the area is a major factor that affects the automated interpretation.

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Brendan W. Crowell, David A. Schmidt, Paul Bodin, John E. Vidale, Ben Baker, Sergio Barrientos, and JianghuiGeng (2018).G-FAST Earthquake Early Warning Potential for Great Earthquakes in Chile, Seismol. Res. Lett., doi:10.1785/0220170180

Crowell, B. W., D. A. Schmidt, P. Bodin, J. E. Vidale, J. Gomberg, J. R. Hartog,V. C. Kress, T. I. Melbourne, M. Santillan, S. E. Minson, et al. (2016). Demonstration of the Cascadia G-FAST geodetic earthquake early warning system for the Nisqually, Washington, earthquake, Bull. Seismol. Soc. Am. 87, no. 4, doi: 10.1785/0220150255.



Espinosa-Aranda, A, J. M., A. Jimenez, G. Ibarrola, F. Alcantar, A. Aguilar, M. Inostroza, and S. Maldonado (1995). Mexico City seismic alert system, Seism. Res. Lett. 66, no. 6, 42–53, doi: 10.1785/gssrl.66.6.42.

Gerardo Suárez, J. M. Espinosa-Aranda, Armando Cuéllar, GerardoIbarrola, Armando García, Martín Zavala, Samuel Maldonado, and Roberto Islas (2018).A Dedicated Seismic Early Warning Network:The Mexican Seismic Alert System (SASMEX), Seismol. Res. Lett., doi:10.1785/0220170184

Given, D., E. Cochran, T. Heaton, E. Hauksson, R. Allen, M. Hellweg, J. Vidale, and P. Bodin (2014). Technical implementation plan for the ShakeAlert Production Prototype system—An earthquake early warning system for the West Coast of the United States, U.S. Geol. Surv. Open-File Rept. 2014–1097, 25 pp.

Japan Meteorological Agency (JMA). Ανακτήθηκεαπόhttps://www.jma.go.jp/jma/en/Background/mission.html

Kamigaichi, O. (2004). JMA Earthquake Early Warning, JAEE Journal, 134-137

Kamigaichi, O., Makoto Saito, Keiji Doi, Toshiyuki Matsumori, Shin’yaTsukada, Kiyoshi Takeda, Toshihiro Shimoyama, Kouji Nakamura, Masashi Kiyomoto, and Yukihiro Watanabe (2009). Earthquake Early Warning in Japan: Warning the General Public and Future Prospects, Seismol. Res. Lett, doi: 10.1785/gssrl.80.5.717

Kohler, M. D., E. S. Cochran, D. Given, S. Guiwits, D. Neuhauser, I. Henson, R. Hartog, P. Bodin, V. Kress, S. Thompson, et al. (2017). Earthquake early warning ShakeAlert system: West coast wide Production Prototype, Seismol. Res. Lett. doi: 10.1785/0220170140.

Lay, T. and Hiroo Kanamori (2011) Insights from the great 2011 Japan earthquake Phys. Today 64(12), 33 (2011); doi: 10.1063/PT.3.1361

Marmureanu, I.A. Moldovan, V.E. Toader, GH. Marmureanu, C. Ionescu (2019). Seismic Warning TimeForVranchea Earthquakes In Three Large Dams SitesSituaded In The Eastern Partof Romania, Rom. Rep. in Physics, article no.703

Panagiotopoulos, D.G. (1984). Travel time curves and crustal structure in the southern Balkan region, PhD Thesis, Aristotle University of Thessaloniki.

Satriano, C, A. Lomax and A. Zollo (2008). Real-time evolutionary earthquake location for seismic early warning, Bull. Seism. Soc. Am. 98(3), 1482-1494.

Satriano, C., L. Elia, C. Martino, M. Lancieri, A. Zollo and G. Iannaccone (2011). PRESTo, the earthquake early warning system for southern Italy: Concepts, capabilities and future perspectives, Soil Dyn. &Earthq. Eng. 31(2), 137-153.

Zollo, A., O. Amoroso, M. Lancieri, Y.-M. Wu and H. Kanamori (2010). A threshold-based earthquake early warning using dense accelerometer networks, Geophys. J. Int. 183(2), 963-974.

Web-references

http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/159365/G-FAST-Earthquake.pdf?sequence=1

http://www.amracenter.com/SAFER/doc/dissemination/SAFER_Final_Report.pdf

http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html

http://www.resyr.infp.ro/

http://www.rrp.infim.ro/IP/2018/AN71703.pdf

https://authors.library.caltech.edu/28770/1/Lay2011p16763Phys_Today.pdf

https://www.iris.edu/hq/files/programs/education_and_outreach/aotm/6/SeismicWaveBehavior_Building.pdf

https://www.jma.go.jp/jma/en/Background/mission.html

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jaee2001/4/3/4_3_134/_pdf

https://www.researchgate.net/publication/322999028_A_Dedicated_Seismic_Early_Warning_Network_The_Mexican_Seismic_Alert_System_SASMEX

https://www.shakealert.org/implementation/shakealert-phase-1/

https://www.ucl.ac.uk/EarthSci/people/lidunka/GEOL2014/Geophysics4%20-%20Seismic%20waves/SEISMOLOGY%20.htm


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.