NASA இன் GUARDIAN கணினி சுனாமியை தாக்குவதற்கு முன் பிடிக்கிறது

சுனாமி எச்சரிக்கையில் முக்கியமான நிமிষங்கள்

ஒரு பெரிய கடலடி நிலநடுக்கம் சுனாமி உৎபாதிக்கும் போது, epicenter க்கு அருகிலுள்ள சமூகங்களுக்கு கண்டறிதல் மற்றும் landfall க்கு இடையேயான கால அளவு வெறுமனே பதினைந்து நிமிषங்கள் மட்டுமாக இருக்கலாம். எச்சரிக்கையின் ஒவ்வொரு கூடுதல் நிமிஷமும் நேரடியாக வாழ்க்கை பாதுகாக்கப்பட்டதாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது — உচ்চ நிலங்களை அடைய கூடியவர்கள், inundation zone இலிருந்து வெளியேற கூடியவர்கள், அন்যத வழக்கு மரணமாகிவிடும் அவர்கள். NASA ஒரு தொழில்நுட்பத்தை வளர்ப்பதில் ஈடுபட்டுள்ளது, இது வழக்கமான ocean-floor sensor வலையமைப்பு தரவை தொகுக்கவும் மாற்றங்களைத் தெரிவிக்கவும் முடியும் சுனামியின் atmospheric signature கண்டறிவதற்கு முன்வந்து அந்த காலப்பகுதியில் அர்த்தপূর்ణமான நிமிஷங்களைச் சேர்க்கலாம்।

இந்த தொழில்நுட்பம் GUARDIAN — GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network — என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் இது சமீபத்தில் கூட இயலாதது என்று தோன்றிய ஒரு கொள்கைமீது பணிபுரிகிறது. சுனாமி பெரிய பெருங்கடலில் பிரচாரம் செய்யும் போது, அது அதன் மேலுள்ள atmosphere இல் давление அலைகளை உৎপாதிக்கிறது. இந்த atmospheric அலைகள் கிடைமட்টமாக மட்டுமல்ல மேல்நோக்கியும் பிரচாரம் செய்கின்றன, ionosphere ஐ அடைகின்றன — மேல் atmosphere ன் மின்சார சார்জ செய்யப்பட்ட স্তரம் — அங்கு அவை electron அடர்த்தியில் measurable perturbations உৎபாதிக்கின்றன, அவை GPS சிக்னல் பரவலை பாதிக்கின்றன।

GUARDIAN அদৃश்ய அலைகளை எவ்வாறு கண்டறிகிறது

பூமியில் navigation সக்ষমப்படுத்தும் GPS உStars திரட்டு, GUARDIAN concept இல், ஒரு accidental சுனாமி sensor ஆக இயங்குகிறது. பூமியின் ஒவ்வொரு GPS receiver ஆனது தொடர்ந்து ionosphere வழিச் செல்லும் சிக்னல்களைப் பெறுகிறது. ஒரு tsunami-generated atmospheric அழுத்த அலை ionosphere ஐ சிறிதாக ஆனால் measurably கிরண்டிக்கிறது, GPS signal பிரচாரம் தரவில் anomalies அறிமுகம் செய்கிறது, இது trained algorithms ionospheric variability கள் பின்னணியிலிருந்து differentiate செய்யக்கூடியது।

GPS சிக்னல்கள் உலகব்যாপி ஆயிரக்கணக்கான ground stations மற்றும் மிலியன் கணக்கான consumer devices ஆல் ஒருசமயத்தில் பெறப்படுவதால், GUARDIAN system எந்தவொரு dedicated hardware உம் deploy செய்யாமல் ஒரு denser, உலகளவளைமான விநியோக sensor வலையமைப்பிலிருந்து ionospheric perturbation தரவை aggregate செய்யக்கூடியது. Processing சவால் உண்மையான tsunami சிக்னல்களை ionospheric தரவின் பெரிய பின்னணி noise இலிருந்து வேறுபடுத்துவது — ஒரு சிக்கல்யை NASA গবேषணையாளர்கள் வரலாற்று tsunami நிகழ்வுகள் மற்றும் அவற்றின் characteristic ionospheric கையொப்பங்கள் மீதுப் பயிற்சி பெற்ற machine learning மாதிரிகளை வழிமுறையாக கையாண்டுள்ளனர்।

NASA இந்த வாரத்தில் வெளிசெய்த ஒரு புதிய தரவு visualization 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcanic eruption மற்றும் சம্பந்தடைந்த சுனாமியை ஒரு test case ஆக பயன்படுத்தி GUARDIAN ன் detection திறனை கொண்டாட்ட மாதிரி. visualization ஆனது அந்த நிகழ்விலிருந்து atmospheric அழுத்த அலை atmosphere வழிக் கீழே பிரচாரம் செய்யப்பட்டது மற்றும் ionospheric perturbations உৎபாதிக்கப்பட்டது, இது அதன் கீழ் பெருங்கடலின் physical சுனாமி அலையுக்கு முன் பரவிற்று வெளிப்படுத்துகிறது।

கூடுதல் எச்சரிக்கையின் நிமிஷங்கள்

Hunga Tonga நிகழ்வில், GUARDIAN ன் ionospheric detection NOAA மூலம் பরிचালিக்கப்படும் DART வலையமைப்பின் seafloor அழுத்த sensors குறிக்கணக்கை ஒப்பிடுகையில் சுமாராக 10 முதல் 15 நிமிஷங்கள் கூடுதல் எச்சரிக்கையைத் தொகுக்கும். Hawaii மற்றும் US West Coast ன் சமூகங்களுக்கு, DART முதன்மை சுனாமி எச்சரிக்கை தரவு வழங்குகிறது. சுனாமி மூலந்தினுக்கு அருகிய சமூகங்களுக்கு — Pacific island nations உட்பட — குறுகிய பிரசாரম் நேரம் மற்றும் DART வலையமைப்பு அடர்த்தி வரம்புகள் எந்தவொரு கூடுதல் எச்சரிக்கையும் குறிப்பாக மூল்യவாய்ப்பாக உள்ளதாக குறிக்கும்।

கூடுதல் எச்சரிக்கையின் நேரம் அலை বிரசாரத்தின் physics இலிருந்து வருகிறது: சுனாமி மூலத்திலிருந்து acoustic மற்றும் atmospheric அழுத்த அலைகள் atmosphere இல் sound ன் வேகத்தில் பயணிக்கின்றன, இது பெருங்கடல் சுனாமி அலையின் வேகத்தை விட வேகமாக உள்ளது. GUARDIAN atmospheric கையொப்பத்தை பிடிக்கிறது, இது பிரவாஹிக்கிறது, rather than physical அலை seafloor அழுத்த sensor ஐ அடைய பொறுத்து இருப்பதை விட।

NASA இப்போது NOAA உடன் வேலை செய்து கொண்டுள்ளது, அது official US சுனாமி எச்சரிக்கை முறைமையை நடத்துகிறது, integration protocols கள் இவ்வாறுள்ளன GUARDIAN தரவு operational எச்சரிக்கை alerts ஐ incorporation செய்யும். இரண்டு agencies ஒரு joint பணிக்குழু நிறுவப்பட்டுள்ளன, இவ்வாறுள்ளன GUARDIAN detections க்கு warning முடிவு செயல்முறைக்குள்ளாக traditional seafloor sensor தரவுக்கு மூல்য குறிக்கிறது, மதிப்பீடு செய்ய முடியும்।

Sensing திறனை விস்தீரணிக்க

Ionospheric sensing ன் கொள்கை இது GUARDIAN சுனாமி detection க்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்ற geophysical அபாய domains இல் சாத்தியம் பயன்பாடுகள் உள்ளன. Volcanic eruptions, বৃহத் বিস்फோটনங்கள், மற்றும் பெரிய earthquakes அனைத்தும் atmospheric அழுத்த அலைகளை உৎপாதிக்கின்றன, characteristic ionospheric கையொப்பங்கள் உட்படை. அதே உலக GPS கட்டமைப்பு GUARDIAN ன் சுனாமி detection சক்ষமப்படுத்துகிறது, அந்த மற்ற அபாயங்கள் மீதுப் பயன்படுத்தப்படக்கூடியவை பொருத்த algorithm உন்নয়নத்துடன்।

NASA மேலும் ஆராய்ந்துள்ளது எவ்வாறு GPS-based ionospheric sensing ன் பதிலளி dedicated GPS reference stations கள் ஒரு வலையமைப்பு deploy செய்ய மூலம் வளர்க்கப்பட்ட்ற்றுள்ளது regions இன் மற்றுள்ளனவாக existing ground receiver வலையமைப்பின் sensor அடர்த்தி மூலம் underserved உள்ளன. Pacific island region, அங்கே பல at-risk சமூகங்கள் அமைந்துள்ளன, continental US மற்றும் Europe ஐ ஒப்பிடுகையில் relatively희귀한GPS ground station கவாப்பு உள்ளது, area ஐ ionospheric monitoring ன் resolution தடுத்து நிறுத்துகிறது அங்கே அறிந்த சுனாமி அபாயம் உள்ளது।

GUARDIAN குழு அவர்களுடைய detection method செயல்முறைக்கு publish செய்திருந்தனர் மற்றும் அடிப்படையான software கருவிகளை international scientific சமூகத்தை கிடைக்கப்படுத்தி கொண்டுள்ளனர், parallel வளர்ச்சி பணிமுறைக்கு enable செய்யும் purpose உடன் countries சம்பந்தனுடைய independent விண்வெளி programs மற்றும் GPS ground வலையமைப்புகளில். Japan, அவர்கள் நுட்ப world ன் denser GPS ground station வலையமைப்பு உள்ளது மற்றும் முகம் கொடுக்கிறது குறிப்பாக world ன் வலிய சுனாமி அபாযங்களிலிருந்து, ইতிமধ்যে அவர்களின் own national গবேஷணை programs கூடாக GUARDIAN ன் method மதிப்பீடு செய்ய ஆரம்பிக்கப்பட்டুள்ளது।

விரிந்த NASA Disaster Monitoring Mission ன் பகுதி

GUARDIAN பல NASA programs ன் ஒன்றிற்கு பிரতிபदனை பெறுகிறது, terrestrial disaster monitoring மற்றும் alert programs க்கு existing விண்வெளி framework பயன்படுத்தி. NASA ன் ARIA program synthetic aperture radar satellite தரவு பயன்படுத்துকிறது near-real-time ல் earthquake சேதம் map செய்ய, இக்ஷணம் GRACE-FO satellite mission groundwater depletion monitor செய்கிறது மற்றும் drought early alert programs ஐ பயன்படுத்திற்று செய்த. இந்த programs க்கும் common நுண்ணறைப் space-based scientific framework ன் repurposing practical societal advantage க்கு — mandate இந்த NASA ற்றுமடைந்துள்ளது progressively அதன் mission ன் core பகுதியாக basic science மற்றும் human ஆய்வுடன் jaded்ட்டுள்ளது।

இந்த கட்டுரை NASA ன் reporting ன் அடিப்படையில் உள்ளது. original கட்டுரை படிக்கவும்.