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讓察覺地震的速度再快幾秒 AI算法提升地震監(jiān)測能力
2022年05月12日 11:13:13
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5420
事實(shí)上，地震的發(fā)生與地震造成破壞之間是存在時(shí)間差的，這個(gè)時(shí)間差來自于地震波之間的差異。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】地震是一種自然現(xiàn)象，是地殼快速釋放能量的過程，但是對(duì)于我們來說，地震同樣是一種可怕的，并且并不算罕見的自然災(zāi)害。地震的可怕不僅僅在于其巨大的破壞力與隨機(jī)性，更重要的是在現(xiàn)有的科技水平和理論知識(shí)下，至少在未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，地震是無法準(zhǔn)確預(yù)測的。而這也就導(dǎo)致我們應(yīng)對(duì)地震，除了提高建筑抗震等級(jí)、做好防御外，只能盡可能在地震造成破壞之前發(fā)現(xiàn)地震的產(chǎn)生，延長疏散群眾的時(shí)間。
既然現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)地震預(yù)測，我們又如何在地震產(chǎn)生破壞前實(shí)施災(zāi)害預(yù)防呢？答案其實(shí)就在地震監(jiān)測上。事實(shí)上，地震的發(fā)生與地震造成破壞之間是存在時(shí)間差的，這個(gè)時(shí)間差來自于地震波之間的差異。
地震波由橫波和縱波兩部分構(gòu)成，而橫波與縱波的傳播速度以及破壞力并不同。一般來說，縱波傳播快破壞小，能夠在地震發(fā)生時(shí)，作為地震監(jiān)測的重要指標(biāo)，來起到確定震源位置、震級(jí)大小的目的，而橫波破壞性大，幾乎所有地震中，出現(xiàn)災(zāi)害性破壞的誘因都是地震橫波。換言之，從監(jiān)測到縱波到橫波造成破壞的這段時(shí)間，都是地震災(zāi)害救援的黃金時(shí)間，同樣，如果我們能更快地發(fā)現(xiàn)縱波情況，并在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)縱波的分析，那么這段黃金時(shí)間就會(huì)因此而多幾秒。但比較遺憾的一點(diǎn)是，基于地震波的預(yù)警系統(tǒng)恰恰在反應(yīng)速度這塊存在一定的缺陷。
不過在近日，一項(xiàng)新的研究似乎讓這種情況有所改變。來自法國蔚藍(lán)海岸大學(xué)、法國發(fā)展研究院、法國國家科學(xué)研究中心、蔚藍(lán)海岸天文臺(tái)的科學(xué)家們通過對(duì)日本1400個(gè)潛在地震位置模擬35萬個(gè)地震情景獲得的彈性重力信號(hào)(PEGS)，構(gòu)建了一個(gè)深度學(xué)習(xí)模型(PEGSNet)。據(jù)悉，該模型能準(zhǔn)確計(jì)算地震方位、地震規(guī)模以及地震隨時(shí)間的變化，讓地震被察覺的時(shí)間提前。
當(dāng)然，現(xiàn)階段這個(gè)模型還存在許多需要提升的地方，例如PEGS的準(zhǔn)確性依舊有待驗(yàn)證，以及目前的模型數(shù)據(jù)只針對(duì)日本，想要針對(duì)其他國家投入使用，還需要進(jìn)一步的完善數(shù)據(jù)庫。但無論如何，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)確實(shí)提供了一個(gè)通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)大型地震的演化進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)估測的研究思路。隨著不斷推進(jìn)或許真的可以改變目前地震災(zāi)害預(yù)防存在的技術(shù)盲區(qū)。甚至可能成為地震預(yù)測難題的一個(gè)重要突破口。
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