NASA передбачить появу зсувів після дощу по всьому світу

Американські дослідники з NASA розробили модель, яка на підставі даних про опади за останній тиждень формує короткостроковий прогноз ймовірності зсувів. За допомогою запропонованої системи можна оцінити ймовірність виникнення середніх і великих зсувів по всій Землі в реальному часі, при цьому точність такого короткострокового прогнозу досягає 60 відсотків, пишуть вчені в статті в.

Можливість завчасного оповіщення про руйнівні природні явища - необхідний захід для зниження економічних втрат і порятунку життя людей. Таке прогнозування необхідне для землетрусів або вивержень вулканів, а для населених пунктів, розташованих в гірських районах, не менш серйозною небезпекою стають зсуви. Під час сильних дощів в результаті підмиву схилу вниз зміщуються значні маси гірських порід, і при найпотужніших зсувах зі схилів може сходити більше мільйона кубометрів гірських порід, що призводить до значних руйнуваннями і загибелі великого числа людей.

Для створення глобальної системи короткострокового прогнозування зсувів американські вчені з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA Далія Кіршбаум (Dalia Kirschbaum) і Томас Стенлі (Thomas Stanley) розробили чисельну модель, яка дозволяє в реальному часі стежити за ймовірністю появи середніх і великих зсувів, викликаних зливами. Запропонована система заснована на використанні супутникових даних про опади за останні 7 днів. Крім цього в модель вводиться додаткова інформація про геологічний склад гірських порід залежно від географічного положення, крутизни схилів, геометрії дорожньої мережі, меж розломів і щільності лісу, що дозволяє оцінити ймовірність зсуву в кожній точці на карті Землі.

Зараз розроблена вченими система працює для області між 50 градусами північної і південної широт, а роздільна здатність карти становить 0,1 градуса. За рахунок отримання супутникових даних про опади в реальному часі, показання моделі оновлюються кожні 30 хвилин. Зараз інформація про систему доступна на сайті NASA, а вихідний код моделі - на github. При цьому працювати система може в декількох режимах, використовуючи для прогнозування дані про опади за останню добу, три доби або тиждень.

Розроблену модель вчені пропонують використовувати для декількох цілей. По-перше, безпосередньо для короткочасного прогнозування середніх і великих зсувів, викликаних зливами. Система дозволяє оцінити точне місце, час і силу можливого зсуву. Працездатність моделі вчені перевірили, порівнявши розраховані ймовірності зсувів з даними про зсуви, отримані протягом періоду з 2001 по 2016 рік. Виявилося, що залежно від режиму роботи моделі і тривалості аналізованого періоду точність передбачення зсуву за запропонованою схемою становить від восьми (при використанні даних за останній день) до 60 відсотків (при використанні даних за минулий тиждень).

Крім того, отримані дані можна використовувати як джерело інформації про сезонну, річну і багаторічну динаміку зсувів на Землі. Наприклад, на підставі усереднення ймовірностей зсувів за місяцями з 2001 по 2016 роки, кліматологи досліджували сезонні зміни у ймовірності та небезпеці зсувів. Виявилося, що максимальна кількість зсувів на планеті трапляється в липні і серпні, що однозначно можна пов'язати зі збільшенням кількості мусонів в Азії і збільшенням інтенсивності тропічних циклонів в Атлантичному і Тихому океанах.

Таким чином, вже зараз запропонована система може використовуватися як для надійного короткострокового прогнозування зсувів, так і для вивчення їх довгострокової динаміки. У найближчому майбутньому розроблену модель автори роботи планують поєднати з системою прогнозування опадів, що допоможе не тільки стежити за зсувами в реальному часі, але і досить точно передбачати їх в найближчі 24 або 48 годин. При цьому, якщо зараз модель розглядає тільки ті зсуви, які викликані зливами, то в майбутньому вчені планують доповнити її та іншими можливими причинами, зокрема землетрусами.

Раннє попередження небезпечних природних явищ - важлива проблема, яка стосується не тільки зсувів, але актуальна і, наприклад, для землетрусів. Для підвищення доступності засобів короткострокового прогнозування землетрусів в якості сейсмографа можна використовувати акселерометр на смартфоні. А для збільшення точності і часу передбачень землетрусів постійно розробляються нові методи аналізу, засновані, зокрема, на аналізі гравітаційних обурень під час землетрусу.