С алгоритъм и сателитни данни: Учени предупреждават за земетръс 20 дни по-рано

След мощните трусове в Тайланд преди седмица, най-силният от които 7,7 по Рихтер, рухна цял строящ се небостъргач в Банкок, като непосредствено до него в момента е работил кулокран.

Над 70 души, предимно работници, останаха затрупани под останките му, още много сгради са частично или напълно разрушени. С решение на губернатора на Банкок вече започва обследване на 2000 сгради, а още 700 - най-належащите и пострадалите, ще бъдат инспектирани. 

След поредния ужас отново се питаме: има ли начин да се прогнозират подобни катастрофални земетръси, които връхлитат човечеството в различни точки от планетата като във филм на ужасите. 

Доцент Филип Филипов

„20 дни по-рано може да се направи прогноза за катастрофални земетръси със сателитни данни и суперкомпютри. Рискови са онези локации, където земята е покрита с „невралгични” точки - неизбежно е там да има катастрофални земетресения с голям брой жертви, ако не се вземат адекватни управленски мерки“, твърди доц. Филип Филипов от Института по механика към БАН. Експертът обясни, че само 2% от сушата на планетата са инфарктни за трусове с жертви.

Истанбул е на първо място в тези 2%, защото там се срещат повече от една тектонични плочи.

„В България, в БАН, също има суперкомпютър и той може да работи безпроблемно в реално време с кондензирани математически описания. Следят се данните от потенциално опасни 20% от сушата, където има голяма вероятност за земетресения и онези зловещи, критични 2%, в които със сигурност ще има катастрофални земетресения в даден момент, с много жертви. Паралелно с изчисленията се обработват и спътниковите данни“, твърди доц. Филипов. Според него - на базата на данните и измерванията, може да се разработи алгоритъм, с който да се прогнозират доста точно евентуални събития в рамките например на 20-ина дни напред и да имаме яснота кое е сравнително най-застрашеното място от тези 2%, в които се очаква да има катастрофален земетръс.

Филипов дава пример с публикация си след разговор с журналисти преди 3 години: „На 28 декември 2022 г. пресгрупа „168 часа“ предупреди, че предстои катастрофално земетресение на Балканите, защото има огромен натрупан сеизмичен потенциал. Следва едноседмичен период и земетресение на остров Крит с магнитуд М=5,7. След месец и седмица, на 6 февруари 2023 г., се случи двойката земетресения - близнаци, в района на Кахраманмараш с магнитуд М=7,7 и М=7,8. Такова явление с двойка епицентрове близнаци се случва веднъж на 500 години. В Турция, Сирия и Ливан земетресението уби над 60 000 души. В района на Кахраманмараш доста време преди това се наблюдава огромно завишаване на радиоактивен газ радон - един от модерните предвестници на земетресенията“, разказа пред „Марица“ експертът.

Системи за ранно предупреждение SEWS

В подкрепа на тезата екип от учени у нас разработи техническо решение на невронната мрежа от инерционни двигатели за гасене на динамични въздействия от земетресения или ветрове. Става въпрос за система SWES, която е проектирана в качеството на стартова подсистема за основната невронна мрежа.

„Всички известни системи за ранно сеизмично предупреждение (SEWS) се основават на основното физическо свойство на разпространението на сеизмичните вълни. Само че реалните приложения на предлаганите технологии са по-сложни и изискват подробен инженерен проект за всяка конкретна сграда“, обясни нашият учен.

Каква е реалната картина у нас

Поради демографската криза в България в момента населението на страната е около 7 000 000 души. Те живеят в около 3 000 000 домакинства. В страната има около 2 000 000 жилищни сгради, поне 30% от които са празни. Каква е сеизмичната и вятърната уязвимост на инфраструктурата?

„Голяма част от населението на Земята живее във високи жилищни сгради - обясни доц. Филипов. - Сградите до 3 етажа са с висока честота и твърдост. Те се влияят слабо от сеизмични сигнали, които са с ниска честота. При земетресение евакуацията отнема секунди.

Сградите между 3 и 16 етажа са силно засегнати

от сеизмичните сигнали, тъй като в този честотен диапазон те влизат в резонанс със спектралните характеристики на сеизмичните сигнали. Сградите над 16 етажа са с ниска честота и почти не резонират със сеизмични сигнали. Тези сгради са силно засегнати от ураганни ветрове, защото това са спектралните характеристики на ураганите“, допълва Филипов.

Оказва се, че сградите между 3 и 16 етажа се считат за сеизмично уязвими. Почти всички такива сгради са оборудвани с асансьори. Това им позволява да бъдат комбинирани в невронна мрежа. Ето как предложената от екипа учени национална невронна мрежа може да се използва допълнително за сеизмично инженерно наблюдение чрез подобряване на асансьорните устройства.

3D акселерометрите, монтирани в асансьорната шахта, имат пренебрежимо ниска цена и изработват в реално време честотни анализи на сеизмичните сигнали в сградата, като допълнителен цифров резултат на системата. В мрежата  само за секунди всички няколко милиона резултати от асансьорни устройства се отчитат в реално време за сеизмични или вятърни динамични натоварвания.