Сейсмическое зондирование выявило потенциальный ущерб от наводнения

Быстро развивающиеся наводнения представляют собой серьезную и растущую опасность во всем мире. В настоящее время их возникновение и эволюцию трудно определить с помощью существующих систем. Однако уже существующие сейсмические датчики для обнаружения землетрясений могут стать решением этой проблемы. Исследователи во главе с Геттингенским университетом показывают, что сейсмометр может обнаружить наводнение, такое как разрушительное, обрушившееся на Германию в июле 2021 года, на расстоянии до 1,5 км. Это может послужить ранним предупреждением для спасения жизней и уменьшения ущерба. Они также обнаружили, что возможность измерения «сейсмического следа» наводнения дает информацию о его величине, скорости и траектории в режиме реального времени, которую можно использовать для защиты от наводнений в будущем. Результаты были опубликованы в Geophysical Research Letters .

Сейсмические станции улавливают не только сотрясения земли из-за землетрясений, но и сигналы, излучаемые на поверхности нашей планеты, такие как взрывы, оползни, ураганы и, как обнаружили исследователи, также наводнения. Для этого исследования ученые превратили существующую станцию ​​сейсмометра землетрясений недалеко от города Арвайлер в инструмент обнаружения и отслеживания наводнений. Используя сейсмологические данные с момента события, они реконструировали фатальное распространение катастрофы вплоть до того момента, когда отключение электроэнергии прервало поток данных.

Они обнаружили, что сейсмометр буквально отображал траекторию наводнения в течение одного часа, когда оно бороздило крутую извилистую долину через города Рех, Дернау, Вальпорцхайм и Арвайлер в Германии. Комбинируя математические модели, исследователи смогли оценить скорость, с которой двигался поток, получить информацию о повышении уровня воды и количестве мусора — гравия, автомобилей, цистерн с маслом — смытого наводнением. Фактически, эти данные были единственным систематическим источником поддающейся измерению информации о том, как развивалось наводнение, потому что три существующие станции измерения уровня воды в долине были разрушены на раннем этапе.

При анализе сейсмических данных этот метод предоставляет информацию, которая является ценной для оптимизации моделей поведения паводков для инициатив по предупреждению и спасению. «Если бы поток данных с этой станции был доступен и проанализирован, как показывают наши исследования, была бы доступна необходимая информация в режиме реального времени о масштабах и скорости наводнения», — говорит доктор Майкл Дитце, факультет геолого-географических наук Университета Нью-Йорка. Геттинген. Дитце добавляет: «Поскольку 10% территории Европы подвержены быстрому затоплению реками, расположенными в долинах, мы, возможно, захотим начать думать о новых способах раннего предупреждения о наводнениях. Существующей сети станций измерения уровня воды недостаточно, чтобы быть должным образом подготовленными. для будущих событий».

Дитце и его коллеги в настоящее время работают над планом выявления дополнительных районов, подверженных риску затопления, и оснащения их недорогими парами сейсмометров «сторожевой башни» — инициатива, которая обойдется в доли процента от ущерба, причиненного будущими наводнениями. Дитце заключает: «Катастрофическое июльское наводнение, обрушившееся на Арталь в Германии в июле 2021 года, показало жителям, политикам, службам экстренной помощи и ученым, как много нам нужно узнать, чтобы улучшить существующие системы предупреждения о наводнениях».