طور علماء في جامعة كارديف نظام إنذار يصنف نوع الزلازل تحت الماء بسرعة للإنذار بوقوع تسونامي مبكرًا. دمج الفريق من كلية الرياضيات بالجامعة أحسن تقنيات الصوت مع الذكاء الاصطناعي لمراقبة النشاط التكتوني.

نشر هذا البحث في مجلة Physics of Fluids وفيه استخدم الفريق سجلات صوتية لقياس الإشعاع الصوتي لعدد 200 زلزال حدث في المحيطين الهادي والهندي قد التقطتها تحت الماء مكبرات صوت تسمى الميكروفونات المائية.

يقول الدكتور أسامة قدري، الأستاذ في الرياضيات التطبيقية بجامعة كارديف والمشارك في البحث: “قد تكون أمواج تسونامي مدمرة للغاية، تقتل كثيرًا من البشر، وتدمر المناطق الساحلية، وتنسف بنى تحتية بأكملها فيكبر بذلك أثرها اجتماعيًا واقتصاديًا. وأضاف: “يبين بحثنا كيفية الحصول على معلومات سريعة وموثوقة عن أمواج تسونامي من حيث حجمها ونطاقها عن طريق رصد موجات الجذب الصوتية التي تنتقل في الماء بسرعة أكبر من سرعة انتقال موجات تسونامي فيه، مما يتيح وقتًا للإخلاء قبل بلوغ الأمواج اليابسة”.

موجات الجذب الصوتية هي موجات صوتية طبيعية تنتقل في عمق المحيط بسرعة الصوت، وبإمكانها التنقل في الماء حتى آلاف الكيلومترات.

أضاف الدكتور أسامة قدري قائلاً: “ويحمل هذا الإشعاع الصوتي معلومات عن مصدر النشاط التكتوني ويسجل مجال ضغطه من مسافة بعيدة عن المصدر تصل إلى آلاف الكيلومترات. إن هذا مهم، فليس كل زلزال تحت الماء يتبعه تسونامي”.

تعتمد أنظمة الإنذار حاليًا على العوامات البحرية عند وصول الأمواج إليها مما لا يعطي وقتًا كافيًا للإخلاء بعد إنذار تسونامي. ومع العوامات تستخدم أجهزة استشعار تقيس الزلازل تحت الماء، إلا أن هذه تقنية تنبؤاتها بالخطر الذي يتبع أمواج تسونامي ليست دقيقة دائمًا.

صمم الفريق هذا النظام لاستخدامه مع أنظمة الإنذار الأخرى، واستخدموا في ذلك نموذجًا حسابيًا لتحديد مصدر النشاط التكتوني عن طريق تسجيلات الميكروفونات المائية، ثم تصنف الخوارزميات نوع الانزلاق ودرجته قبل أن تحسب خصائص الزلازل كطوله وعرضه وسرعته ومدته لبيان حجم أمواج تسونامي.

قال شريك البحث، الدكتور برنابي قوميز بيريس من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “انزلاق الصفائح التكتونية الشديد عموديًا يؤثر في ارتفاع وانخفاض عمود الماء مقارنة بانزلاقها أفقيًا، لذلك معرفة نوع الانزلاق أولاً يعين على تقليل الإنذارات الخاطئة ويدعم الوثوق بأنظمة الإنذار الأخرى عن طريق عملية التحقق المتقاطع.

مجهود الفريق للتنبؤ بوقوع تسونامي ليس إلا جزءً من مشروع أكبر لتعزيز أنظمة الإنذار بالمخاطر الطبيعية في جميع أنحاء العالم. وأحدث ما طوروه برنامج سهل الاستخدام يتوقع أن تستخدمه مراكز الإنذار الوطنية في أواخر هذا العام.

المصدر: https://phys.org

ترجمة: ولاء الجشي

مراجعة وتدقيق: زينب محمد