NASA యొక్క GUARDIAN సిస్టమ్ సునామిలను కొట్టే ముందు పట్టుకుంటుంది

సునామి హెచ్చరికలో ముఖ్యమైన నిమిషాలు

ఒక ప్రధాన సముద్రతల భూకంపం సునామిని ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, epicenter లోని సంప్రదాయాల కోసం గుర్తింపు మరియు landfall మధ్య కిటికీ కేవలం పదిహారు నిమిషాలు ఉండవచ్చు. హెచ్చరికలో ప్రతిటి అదనపు నిమిషం నేరుగా జీవితాలను రక్షించటకు అనువదిస్తుంది — ఎత్తైన భూమికి చేరుకోని వాళ్ళు, inundation zone నుండి బయటపడిన వాళ్ళు, లేకపోతే మరణం జరిపే వాళ్ళు. NASA ఒక టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేస్తోంది, ఇది సంప్రదాయ ocean-floor sensor నెట్‌వర్క్ డేటాను కంపైల్ మరియు ప్రసారం చేయటకు ముందు సునామి యొక్క atmospheric signature ను గుర్తించడం ద్వారా ఆ విండోకు ఉపయోగకరమైన నిమిషాలను జోడించటకు సమర్థవంతమైనది.

ఈ టెక్నాలజీ GUARDIAN — GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network — నాగా పిలువబడుతుంది మరియు ఇది ఇటీవల అసంభవమైనదిగా ఒక సూత్రం పనిచేస్తుంది. సునామి సమुద్రం అంతటా ప్రచారం చేసినప్పుడు, అది దానికి పైన atmosphere లో давление తరంగాలను సృష్టిస్తుంది. ఈ atmospheric తరంగాలు కేవలం సమాంతరంగా కాకుండా ఊర్ధ్వంగా కూడా ప్రసారం చేస్తాయి, ionosphere ను చేరుకుంటాయి — ఎగువ atmosphere యొక్క విద్యుత్ చార్జ్ చేసిన పొర — ఇక్కడ అవి electron సాంద్రతలో measurable disruptions సృష్టిస్తాయి, ఇవి GPS సిగ్నల్ ప్రచారణను ప్రభావితం చేస్తాయి.

GUARDIAN అదృశ్య తరంగాన్ని ఎలా గుర్తిస్తుంది

భూమిపై నావిగేషన్‌ను సక్షమం చేసే GPS నక్షత్ర సంగ్రహం, GUARDIAN భావనలో, ఒక accidental సునామి సెన్సర్‌గా కూడా పనిచేస్తుంది. భూమిపై ప్రతిটి GPS receiver నిరంతరం ionosphere ద్వారా వెళ్ళే సిగ్నల్‌లను స్వీకరిస్తుంది. ఒక tsunami-generated atmospheric давление తరంగం ionosphere ను కూర్చుకోవడం కాని measurably వక్రీభవిస్తుంది, GPS signal ప్రచారణ డేటాలో anomalies ను చేర్చుకుంటుంది, ఇవి trained algorithms ionospheric variability యొక్క నేపథ్యం నుండి వేరుచేయటకు సమర్థవంతమైనవి.

GPS సిగ్నల్‌లను ప్రపంచ పరిధిలో వేల ground stations మరియు బిలియన్ల consumer devices ద్వారా ఏకకాలంలో స్వీకరించినందున, GUARDIAN system ఎటువంటి dedicated hardware ను స్థాపించకుండా ఒక దట్ట, ప్రపంచవ్యాప్తమైన పంపిణీ sensor నెట్‌వర్క్ నుండి ionospheric disruption డేటాను aggregate చేయటకు సమర్థవంతమైనది. Processing చ్యాలెంజ్ అసలైన సునామి సిగ్నల్‌లను ionospheric డేటాలోని గణనీయమైన నేపథ్య శబ్దం నుండి వేరుచేయటం — NASA పరిశోధకులు historical సునామి సంఘటనలు మరియు వాటి characteristic ionospheric signatures పై శిక్ష పొందిన machine learning నమూనాల ద్వారా పరిష్కరించిన సమస్య.

NASA ఈ వారం విడుదల చేసిన ఒక నూతన డేటా visualization 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcanic eruption మరియు సంబంధిత సునామిని ఒక test case గా ఉపయోగించి GUARDIAN యొక్క detection సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించుకుంటుంది. Visualization ఆ సంఘటన నుండి atmospheric давление తరంగం atmosphere ద్వారా ఎలా ఊర్ధ్వంగా ప్రచారం చేయబడిందో మరియు ionospheric disruptions సృష్టించిందో చూపుతుంది, ఇది దిగువ సముద్రంలో physical సునామి తరంగం ముందు విస్తరించింది.

అదనపు హెచ్చరికలో నిమిషాలు

Hunga Tonga సంఘటనలో, GUARDIAN యొక్క ionospheric detection NOAA ద్వారా సంచालించబడే DART నెట్‌వర్క్ యొక్క seafloor давление సెన్సర్‌ల కంటే సుమారుగా 10 నుండి 15 నిమిషాల అదనపు హెచ్చరిక సమయాన్ని అందించటకు సమర్థవంతమైనది. Hawaii మరియు US West Coast సంప్రదాయాల కోసం, DART ప్రాధమిక సునామి హెచ్చరిక డేటాను అందిస్తుంది. సునామి మూలానికి దగ్గరగా ఉన్న సంప్రదాయాల కోసం — Pacific island nations చేర్చుకుని — short ప్రచారణ సమయ మరియు DART నెట్‌వర్క్ సాంద్రత పరిమితులు ఏటువంటి అదనపు హెచ్చరిక ప్రత్యేకంగా విలువైనదిగా ఉందని సూచిస్తుంది.

అదనపు హెచ్చరిక సమయం తరంగ ప్రచారణ యొక్క భౌతికశాస్త్రం నుండి వస్తుంది: సునామి మూలం నుండి acoustic మరియు atmospheric давление తరంగాలు atmosphere లో sound యొక్క వేగంలో ప్రయాణిస్తాయి, ఇది సముద్రంలో సునామి తరంగం యొక్క వేగం కంటే వేగవంతమైనది. GUARDIAN atmospheric signature ను కట్టుకుంటుంది, ఇది race చేస్తుంది, rather than physical తరంగం seafloor давление sensor ను చేరుకోవడానికి ఎదురుచూస్తోంది.

NASA ప్రస్తుతం NOAA తో పనిచేస్తోంది, ఇది official US సునామి హెచ్చరిక సిస్టమ్ ను సంచాలనం చేస్తుంది, integration protocols పై ఎటువంటి GUARDIAN డేటాను operational హెచ్చరిక alerts ను incorporate చేస్తుంది. రెండు agencies ఒక joint పని సమూహం స్థాపించారు ఎటువంటి మూల్యాంకనం GUARDIAN detections ను హెచ్చరిక నిర్ణయ ప్రక్రియలో traditional seafloor sensor డేటా తో weighted చేయవలసి ఉందా.

Sensing సామర్థ్యాన్ని విస్తరించటం

Ionospheric sensing ఆ సూత్రం ఆ GUARDIAN సునామి detection కు apply చేస్తుంది, ఇతర geophysical ప్రమాద domains లో సంభావ్య applications ఉన్నాయి. Volcanic eruptions, large explosions, మరియు major earthquakes అన్నీ atmospheric давление తరంగాలను సృష్టిస్తాయి characteristic ionospheric signatures తో. ఈ అదే global GPS infrastructure ఎటువంటి GUARDIAN సునామి detection కు enable చేస్తుంది, ఆ ఇతర hazards కు appropriate algorithm development తో apply చేయటకు సమర్థవంతమైనది.

NASA మరియు explore చేస్తోంది whether GPS-based ionospheric sensing యొక్క sensitivity dedicated GPS reference stations యొక్క ఒక నెట్‌వర్క్ deploy చేయటం ద్వారా enhance చేయటకు సమర్థవంతమైనది regions లో ఎటువంటి currently existing ground receiver నెట్‌వర్క్ యొక్క sensor సాంద్రత ద్వారా underserved ఉన్నాయి. Pacific island region, అక్కడ many at-risk సంప్రదాయాలు located ఉన్నాయి, continental US మరియు Europe కు compared చేయటం relatively sparse GPS ground station coverage ఉన్నది, area లో ionospheric monitoring యొక్క resolution limit చేస్తుంది అక్కడ అతిపెద్ద సునామి risk ఉంది.

GUARDIAN టీమ్ తమ detection methodology ను publish చేసారు మరియు underlying software tools ను international scientific సమూహానికి available చేస్తోనికున్నారు, parallel development efforts ను enable చేసే objective తో countries లో ఎటువంటి independent space programs మరియు GPS ground networks ఉన్నాయి. Japan, ఎటువంటి world's densest GPS ground station నెట్‌వర్క్ ఉంది మరియు ఎటువంటి world's most severe సునామి risks ను face చేస్తుంది, ఇప్పటికీ తన own national పరిశోధన programs ద్వారా GUARDIAN యొక్క methodology ను evaluate చేస్తోంది.

విస్తృత NASA Disaster Monitoring Mission యొక్క భాగం

GUARDIAN అనేక NASA programs లో ఒకటి를 represent చేస్తుంది ఎటువంటి terrestrial disaster monitoring మరియు హెచ్చరిక applications కు existing space infrastructure ను leverage చేస్తుంది. NASA యొక్క ARIA program synthetic aperture radar satellite డేటాను use చేస్తుంది near-real-time లో earthquake నష్టాన్ని map చేయటానికి, ఎటువంటి GRACE-FO satellite mission groundwater depletion ని monitor చేస్తుంది మరియు ఏటువంటి drought early హెచ్చరిక applications లో apply చేయబడిందని. ఈ programs అంతటా common నిండు space-based scientific infrastructure ను repurposing చేయటం practical societal benefit కు — ఒక mandate ఎటువంటి NASA increasingly దీని mission యొక్క core భాగం గా basic సైన్స్ మరియు human ఎక్సప్లోరేషన్ తో emphasize చేసింది.

ఈ article NASA యొక్క reporting ఆధారంగా ఉంది. original article ను read చేయండి.