3 ~, b6 z5 u- b; c$ `) I5 `* ^5 J M
小姐姐有话说:
6 ^$ u! q& ~0 z' U# M# y 在日本、夏威夷、阿拉斯加和南美洲等环太平洋地区已经建立海啸预警系统,其他的海域则尚未建立,以至于2004年的南亚大地震所引起的海啸造成重大伤亡。
4 X( n/ B# H( W. G
经过这次教训后,印度洋、大西洋及加勒比海地区都将设立这一系统。
- M+ i( s7 i3 u6 q
3 G% X; {; O$ Y4 a. p 什么是海啸预警系统?
; b$ ?" ~3 q$ u9 ^ 海啸监测系统是通过整合地震和水位观测网,利用海啸预报方法形成的一套能够及时监测海啸,分析判定其影响范围和危险等级,并且具备海啸预警产品发布能力和手段的信号处理系统。
. y; V1 c% p$ D2 o& ~ 至少应该包括三个子系统,分别是地震和水位观测子系统、海啸预警分析子系统和海啸预警信息发布子系统。
& ]1 L3 B6 H0 v8 O
, c7 j6 g9 v# D$ h- M
泰国黄色海啸预警浮标
* ]) R' o, A: l
9 X$ b1 Y0 R5 o: C% [' @4 M 海啸预警系统的最大bug
6 z! t0 ?. e+ D& r8 g
现阶段海啸预警系统主要依赖地面监测网络,在一些情况下可能需要耗费超过20分钟,才能估算出在地震强度和地震波的影响下涌向沿海地区的海浪高度。
$ d2 c0 }( q& z+ K4 k2 Q* {
以2015年智利海啸为例,地震发生16分钟后,政府才向可能遭受海啸影响的某地约100万沿海居民下达疏散命令。
9 z$ [0 o- U# q4 `' q- H; D2 g 在地震31分钟后才估算出海啸高度可能达2.74米。
( A! C4 Y# l& V& x) l' x/ I 据美国加州大学伯克利分校的研究人员评估,如果分析GPS系统接收设备所获得的定位信号,以地震时地表移动数据为推算依据,可以在5分钟内获得来袭海啸的海浪高度信息。
k, P! A8 f* [: A+ L 2 n1 z5 x$ S! g
日立造船海啸预警系统
& {: s, x0 a, @6 W% g4 K" `7 O
在浮在海面上的浮标最上部搭载GPS天线,利用被称为实时运动学GPS的精密定位技术实时观测海面的变化。在海啸袭击海岸之前可以提前观测预警。
8 f7 s) C; a( P; l
日立造船以这种想法为基础,开发了GPS海洋浮标(图1)。该GPS海洋浮标早在2010年就荣获日本全国发明奖(专利第3803177号“海啸预警系统”)。
0 i2 t9 [" ~0 Y; |- `( d$ s5 [
2 C% W2 f9 |' O: a# {1 ? GPS海洋浮标得到的海面变动数据中,超过周期数秒到周期24小时的广泛周期波段的波段重叠在一起。周期数10分钟~数小时的海啸也混杂其中。因此,尽可能早地提取潜藏在实测数据中的海啸波形是很重要的。
+ \ A6 L' ], @ , {3 Z! @+ z+ c( n- r
在除去短周期波浪时使用数字滤波器(有限冲激响应),在除去潮汐等长周期成份时,使用数字滤波器(有限冲激响应),通过应用海洋观测中使用的调和分析技术,日立造船开发了从杂乱混杂的波形中精准、实时(1分钟延迟)提取海啸波形的技术。
7 X9 u: A( u1 }" ?# a; d- _$ u 然而,2011年的时候,悲剧还是发生了。
/ q9 G) ^: W7 R/ |: R: n& O
日本海啸预警系统的漏洞与重建
) H: Q* i3 [/ \5 I& i* Q0 j 2011年3·11日本大地震以及由此引发的巨大海啸导致1.9万名日本人丧生,数十万人流离失所,财产损失难以计数。
' A0 f2 k1 w7 d" v9 E2 z
要命的是,当时日本气象局预警的海啸浪高仅为3米多,但实际却达到了40米,这令许多人在猝不及防中失去了生命。
: H, z ]) Q- a 此后,日本政府痛定思痛,两年来总共投入35亿日元(约合23亿元人民币),利用地震监测高科技,对最早建立于1941年的海啸预警系统进行大手笔的重建提升,最终打造了史上最强的海啸预警系统。
3 [ s% T" C- M8 h2 I! d $ i: ?2 F+ C# S/ b
新型海啸监测系统如何做到迅速、精准?
& n! b: P5 v7 D& D) o9 V
80个点位的宽带传输强震监测网络
( I& `# R8 q' f) `: k0 c
据日本专家介绍,新的海啸预警系统重在提高地震发生后预测海啸的时效性和精确性,其主要依托是,耗资巨大的分布于全日本80个点位的宽带传输强震监测网络。
) e4 x0 q i" l" N( ]8 U+ t8 ]8 E
这些设备能够广泛监测地震波,而与之前设备不同的是,它们的敏感度设计得并不那么高,这样就避免了像3·11大地震时数据溢出失效的情况。
8 F, f4 W5 c, S- G8 q8 P- r " A9 O' K, [- G6 Y: t# F
精密的压力传感装置
0 K8 `- `; [/ H' p
此外,还在太平洋沿岸海底深处埋设了精密的压力传感装置。这些装置能将海底监测数据发送给海面的浮标,形成对即将到来的海啸的实时掌控。
9 E5 c( @5 Q2 j( y) h }
261个地震监测站
5 [0 Z! Z8 ]. F, E3 N4 s 新的预警系统还包含了分布于日本全国陆地的地震监测站。3-11大地震前全国共有221座监测站,现在已增设到261个,目前数量还在不断增加中。
# M4 r: s+ u( W# h' a% [) O
) T, Z4 O" t; E 3分钟内预警
+ m6 h& ^; ~' o4 Q& R! a5 F 在难度最大却又最为紧要的预警时效上,新的预警系统通过数据分析处理过程的优化,确立了地震发生后3分钟内向高危地区居民发出海啸预警的目标。
2 G! K* |8 T2 t: C- [3 g8 D8 l1 }
为什么是3分钟?
) l" z/ F) M- C+ I# G 一般情况下,地震发生后最迟20分钟、最快不到5分钟海啸就会冲击海岸,3分钟内得到预警将显著增加居民的逃生希望。
. k w3 F" i9 }7 b! _3 Y) R2 D
即使不能准确预报海啸浪高,预警系统也将使用“巨大”、“较高”等描述发布警报。
/ R! ~- D: S5 B/ ^% i7 p' z2 o7 a
- |7 o8 Q% H, B; \& _& e3 [
参考:日立造船日本官网、百度百科、云中的博客、南海网
: \$ n( I6 ~- |* l, }$ X/ [
声明:头条号“日本制造业内参”所发稿件、图片、视频均用于学习交流:原创文章版权归日本制造业内参所有,日本制造业内参粉丝、友人投稿,版权归原作者所有;非原创内容源自网络且标明出处,如涉及作品内容、版权和其他问题,请及时与小姐姐联系删除!
( r# a4 ]' N- J
最新专栏:
% G. j: M4 f, Z2 a) q" i
学习先进工厂,少走AI弯路。
" g! z# K+ D% @+ }
戳此链接阅读电子专栏《AI工厂:思维、技术13讲》
: S$ j' n- Z! ~. A7 a x& F
5 ~ R, j- D. L) s2 h 为你追踪日本制造业精英在商业新趋势、新机会方面的洞察。
9 w7 v6 v* D1 M+ `* e0 I 戳此链接阅读电子专栏《制造业市场研究第一期》
1 s6 G8 O) B; u# \( e
7 s# t. C* H8 I7 o% I* `2 } 往期文章:
9 Q, T R5 x" |$ p: p7 v) _/ S 日本优越公司:6000平方米,用4台密封风扇代替200台工业电风扇,打造夏日不死机的车间
1 O: p# K0 F" u- {" B
日本试跑新型高铁:长相丑陋,却是世界第一
0 C- f& B& V0 L6 h7 b" U 日本新兴企业:那些年,你们看不上的80%的客户,我们要定了
3 A8 l! r3 ]" a# l. G# L 日本优越脚轮:“我”能负重跳越50毫米的台阶,不需要你们人类
3 x, h, z }4 D- O
你所不知道的:让日本本土厂商放弃努力的中国制造
9 s \- i A% d9 S3 j9 |. k 美国CS顾客满足度调查:2019年最耐用汽车车型,居然不是丰田
' J5 c/ z) r; R
雅马哈:世界上最不务正业的公司,为啥什么都干,还能干的很好?
J+ C8 X9 i( H/ c- _- V
欢迎留言与小编互动,与大家分享~
4 _5 `$ [% t [5 ]# ]
你的每一条留言小编都会虚心阅读,小编一直都在:)
* [8 y6 l9 Z" g4 z/ k8 ?