سامانه هشدار سریع زلزله چیست؟

هرچند بشر تاکنون نتوانسته هیچ زلزله‌ای را پیش‌بینی کند، اما با استفاده از تکنولوژی‌های جدید و با راه‌اندازی سامانه‌های هشدار سریع زلزله (Earthquake Early Warning Systems)، توانایی شناسایی سریع امواج لرزه‌ای در صورت وقوع زلزله، محاسبه حداکثر لرزش مورد انتظار و ارسال هشدارها به افراد در معرض خطر، قبل از رسیدن امواج مخرب را دارد.

هشدارهای به موقع در هنگام وقوع زلزله می‌توانند با توجه به شدت زلزله، عمق کانون زمین‌لرزه و فاصله آن از افراد بین ۱۵ تا ۱۰۰ ثانیه زمان، برای انجام اقدامات حفاظتی مانند پناه‌گرفتن در مکان‌های ایمن، متوقف کردن آسانسورها و باز کردن درها در نزدیک‌ترین طبقه، قطع گاز شهری و توقف خودکار فعالیت‌های مهم، به‌منظور کاهش خسارات و افزایش ایمنی عمومی در اختیار شهروندان و سازمان‌ها قرار دهد.

نحوه عملکرد سامانه

اساس کار سامانه بر مبنای تفاوت سرعت بین موج‌های P (موج اولیه) و S (موج ثانویه و مخرب) زلزله است. هنگام وقوع زمین‌لرزه، موج P سریع‌تر از موج S حرکت کرده و گیرنده موجود در نزدیکی کانون زمین‌لرزه، آن را حس می‌کند. از ‌آن‌جا‌ که سرعت حرکت امواج زمین‌لرزه از سرعت حرکت امواج رادیویی کمتر است، سامانۀ هشدار زمین‌لرزه با دریافت این امواج، قادر خواهد بود چند ثانیه پیش از رسیدن امواج مخرب به محل اسکان مردم، به آنها هشدار دهد.

فاصله از کانون زلزله، فاکتور بسیار مهمی در زمان باقی‌مانده برای واکنش است.

الزامات و مقررات

قابلیت ارسال هشدار قبل از رسیدن امواج زمین‌لرزه به موارد زیر بستگی دارد:

• شبکه‌ای متراکم از سنسورهای شناسایی در نزدیکی به گسل‌ها.
• شبکه ارتباطی سریع و قابل اعتماد از سنسورها به مراکز پایش.
• الگوریتم‌های دقیق رایانه‌ای برای پایش داده‌های ارسالی از سوی سنسورها و شناسایی زمان وقوع و شدت لرزش.
• قابلیت اطلاع‌رسانی به‌موقع هشدارها و نحوه صحیح اعلام هشدار به گروه‌های مختلف.
• آموزش‌های مناسب به شهروندان.

این سامانه برای تجزیه و تحلیل زلزله و اعلام هشدار، از تجهیزات و سنسورهای نصب شده استفاده خواهد کرد. افراد برای دریافت هشدارها باید به پیام‌های رادیویی و تلویزیونی یا اپلیکیشن‌های گوشی‌های هوشمند دسترسی داشته باشند.

صنایع، سازمان‌های دولتی و غیردولتی و کسب‌وکارها برای دریافت هشدارها و انجام اقدامات خودکار ملزم به سرمایه‌گذاری و نصب تجهیزات مربوطه خواهند بود. به‌علاوه، برای افزایش کارایی هشدارهای سریع، افراد، شرکت‌ها و موسسات باید اقدامات لازم را از قبل برنامه‌ریزی کرده باشند و در هنگام دریافت هشدار مطابق دستورالعمل‌ها عمل کنند. به‌طور کلی فاصله افراد از مرکز زمین‌لرزه تاثیر بسیاری بر زمان هشدار دریافتی دارد. افرادی که در نزدیکی مرکز لرزش قرار دارند ممکن است زمان کم‌تری برای انجام اقدامات حفاظتی داشته باشند.

اطلاع‌رسانی

اطلاع‌رسانی برای کاربران باید صریح، عاری از پیچیدگی و شامل اطلاعات ضروری باشد. کاربر موبایل باید تحت هر شرایطی این هشدار را ببیند و اقدامات حفاظتی لازم را انجام دهد. به این منظور اپلیکیشن‌های موجود معمولا در شرایط وقع زلزله‌های با شدت بیش از ۴.۵ در مقیاس ریشتر، موارد زیر را به کاربر نمایش می‌دهند:

• شدت تخمینی زمین‌لرزه و مکان وقوع آن؛
• درصد خطای هشدار؛
• آژیر مخصوص و اعلامیه صوتی اقدامات حفاظتی (Drop, Cover and Hold on)؛
• زمان باقی‌مانده برای کاربر پیش از لرزش زمین (با توجه به موقعیت و فاصله فرد از مرکز زمین‌لرزه).

علاوه بر این شرکت گوگل قابلیتی را برای گوشی‌های اندرویدی راه‌اندازی کرده است که این امکان را در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد تا با دسترسی به حسگرهای ژیروسکوب داخل تلفن‌های همراه هوشمند، از آن‌ها به‌عنوان سنسور لرزه‌سنج استفاده کنند. این قابلیت فواید فراوانی هم‌چون اطلاع از میزان خرابی‌های وارده به هر ناحیه با توجه به شدت لرزش در آن منطقه و صحت‌سنجی هشدارهای زلزله، دارد. در این ویدئو توضیحاتی در خصوص این قابلیت، قابل مشاهده است.

اقدامات قابل انجام

اگرچه سامانه‌های هشدار زمین‌لرزه تنها چند ثانیه (چند ثانیه تا چند ده ثانیه بسته به فاصله از کانون زمین‌لرزه) قبل از وقوع زمین‌لرزه، زنگ خطر را به صدا در می‌آورند، اما در همان مدت کوتاه، کارهای زیر را می‌توان انجام داد:

• قطع خطوط نفت و گاز برای جلوگیری از آتش‌سوزی؛
• خاموش‌ کردن ماشین آلات؛
• توقف آسانسورها؛
• مسیریابی دوباره جریان برق؛
• قطع عملیات فرودگاه‌ها؛
• هشدار به اتاق‌های عمل بیمارستان‌ها؛
• شروع استفاده از موتورهای برق اضطراری؛

فعالیت‌های یاد شده، به سه دستۀ کلی تقسیم می‌شوند:

الف) اقداماتی که باید به ‌صورت خودکار انجام شوند

مانند پایین آوردن سرعت قطارهای مترو، خاموش شدن ماشین‌آلات سنگین، توقف آسانسورها، قطع جریان گاز و آب، ذخیره‌سازی اطلاعات حیاتی رایانه‌ها، توقف فعالیت نیروگاه‌های هسته‌ای و ... .

ب) اقداماتی که شهروندان باید انجام دهند

مانند کم‌کردن سرعت حرکت خودرو و هدایت آن به منتهی‌الیه راست جاده، پناه گرفتن در محل امن، دور شدن از موقعیت‌های خطرناک، خروج از آسانسور، دور شدن از اشیاء خطرناک و ... .

ج) اقدامات عملیاتی که سازمان‌ها به تفکیک عملکرد خود باید انجام دهند

آماده‌ باش نیروهای امدادی و مراکز درمانی، جلوگیری از فرود هواپیماها و هدایت آن‌ها به فرودگاه‌های اطراف، باز کردن خودکار درب تمام مراکز کمک‌رسانی برای جلوگیری از محبوس شدن تجهیزات در ساختمان و ... .

در جهان

کشورهای بسیاری از جمله ژاپن به سیستم‌های هشدار سریع زلزله مجهزند. در ژاپن، اطلاعات از طریق سازوکارهای مختلف، از جمله پخش تلویزیونی و رادیویی، پیام‌های خودکار رایانه‌ای شامل نقشه‌های زمان واقعی از محل کانون و ارتعاش امواج لرزه‌ای و پیام‌های متنی به‌همراه هشدار صوتی از طریق تلفن‌های همراه، به مردم اطلاع‌رسانی می‌شود. در این کشور بیش از ۴۰۰۰ سنسور برای شناسایی امواج اولیه زلزله نصب شده است. زلزله و سونامی سال ۲۰۱۱ نمونه‌ای از عملکرد مفید این سیستم‌ها را در ژاپن نشان داد. در این ویدئو نحوه اعلام هشدارهای عمومی در این زلزله از تلویزیون NHK ژاپن، قابل مشاهده است.

سازمان زمین‌شناسی آمریکا (USGS) با همکاری مراکز دانشگاهی، سیستم ShakeAlert را در ایالت کالیفرنیا، لرزه‌خیزترین ایالت این کشور، راه‌اندازی کرده است. در این راستا اپلیکیشن‌های موبایلی بسیاری برای اعلام عمومی هشدار سریع زمین‌لرزه توسعه یافته‌اند. پیش از آن در مکزیکوسیتی و ژاپن نیز سامانه‌های اعلام عمومی هشدار زودهنگام زمین‌لرزه به‌کار گرفته شده‌اند.

سامانۀ هشدار سریع زمین‌لرزۀ شهر مکزیکوسیتی در زمین‌لرزۀ ۱۴ سپتامبر ۱۹۹۵، ۷۰ ثانیه قبل از وقوع لرزش زمین، به شهروندان مکزیکوسیتی هشدار داد. در این زلزله، شهر مکزیکوسیتی در فاصله ۳۰۰ کیلومتری از مرکز زمین‌لرزه قرار داشت.

سامانۀ تخمین و هشدار اضطراری زمین‌لرزۀ ژاپن در زمین‌لرزۀ ۲۶ می ۲۰۰۳ میاگی- اکی با هشدار به‌موقع و توقف حرکت قطار قبل از رسیدن به پلی که آسیب دید، اولین پیش‌بینی کارآمد خود را انجام داد. در اثر این زمین‌لرزه، ۲۲ ستون پل راه‌آهن در اثر شتاب ۶۰۰ گالی زمین‌لرزه به‌شدت ترک برداشته بود.

در ماه اکتبر ۲۰۰۴ زمین‌لرزه‏ای با بزرگای ۶.۶ توسط سامانۀ هشدار در ژاپن شناسایی شد و پس از یک ثانیه باعث فعال‌شدن ترمزهای خودکار یک قطار سریع‌السیر با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت شد. نهایتاً قطار چند ثانیه بعد از خط خارج شد ولی این حادثه هیچ کشته‏‌ای برجا نگذاشت.

در زلزلۀ ایواتا-میاگی (۱۴ ژوئن ۲۰۰۸) در حدود ۱۰۰ نفر از دانش‌آموزان مدرسه، اقدامات مقابله را با استفاده از سامانۀ هشدار سریع انجام دادند. در این زلزله در حدود ۱۰۰ مجتمع آپارتمانی، پیام هشدار را، پیش از وقوع زمین‌لرزه دریافت کردند.

در ایران

در سال ۱۳۹۲ شرکتی ژاپنی در قالب قراردادی با سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران اجرای سامانه هشدار سریع زلزله را بر عهده گرفت و در همین چارچوب، پهنه‌بندی لرزه‌ای تهران توسط این شرکت انجام شد. ظرف این مدت، چهار ایستگاه لرزه‌نگاری توسط مجری ژاپنی در سطح تهران راه‌اندازی شد اما ادامه کار به‌دلایل مختلفی نیمه‌تمام ماند.

پس از آن در سال ۱۳۹۹ روند توسعه این سامانه بار دیگر از سر گرفته شد و تعداد ایستگاه‌های مورد نیاز از ۴ ایستگاه به ۲۶ ایستگاه گسترش پیدا کرد تا اگر زلزله‌ای در اطراف شهر تهران رخ داد، اطلاعات آن به سامانه مرکزی سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران ارسال شود.

این سامانه با مراکز خدماتی و پشتیبانی همچون سازمان آتش نشانی، شرکت گاز و متروی شهر تهران ارتباط دارد تا در زمان وقوع زلزله، بلافاصله اقدامات ایمنی همچون توقف متروها و بستن شیرهای اصلی گاز انجام شود.

دیگر مطالب: