Τα Σεισμικά Συστήματα Έγκαιρης Προειδοποίησης και η εφαρμογή MyShake για Android

Τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης επερχόμενου σεισμού και της επικινδυνότητας αυτού που είναι γνωστά σήμερα, μπορούν γενικά να ομαδοποιηθούν σε δύο κύριες κατηγορίες.

Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν τα συστήματα που αποπειρώνται πρόγνωση του σεισμού που πρόκειται να συμβεί. To κυριότερο μειονέκτημα των συστημάτων αυτών είναι το γεγονός ότι στηρίζονται σε αμφισβητούμενες (ή τουλάχιστον επιστημονικά μαχητές) αρχές, μεθόδους και τεχνικές. Επισημαίνεται δε ότι η επαναληψιμότητά τους και συνεπώς και η αξιοπιστία τους δεν είναι δεδομένη και γενικά οι πληροφορίες πρόγνωσης που παρέχουν δεν έχουν εκμεταλλεύσιμη μέχρι σήμερα ακρίβεια τόσο χρονική όσο και τοπική.

Στη δεύτερη κατηγορία ανήκουν οι συσκευές και τα συστήματα που μετρούν τα χαρακτηριστικά του σεισμού όταν αυτός συμβαίνει και προειδοποιούν για την επικινδυνότητά του όταν τα χαρακτηριστικά του σεισμού ξεπεράσουν κάποια κριτήρια. Τα συστήματα αυτά αντλούν τις πληροφορίες τους από την καταμέτρηση των κινήσεων της γης κατά τη διάρκεια του σεισμού, μέσω της παρακολούθησης κάποιας παραμέτρου της κίνησης αυτής, η οποία είναι δυνατό να μετρηθεί και συνήθως είναι οι επιταχύνσεις της γης καθώς αυτή δονείται. Τα συστήματα αυτά βρίσκονται τοποθετημένα κοντά στους χώρους που προστατεύονται, στους οποίους παρέχουν κάποιου είδους προειδοποίηση (ηχητική ή οπτική), ή απλά κάνουν καταγραφή των δεδομένων για μετέπειτα μελέτη.

Το κυριότερο μειονέκτημα των συστημάτων αυτών είναι το γεγονός ότι ο χρόνος αντίδρασης και λήψης κάποιων μέτρων πρόληψης καταστροφών, εάν το σύστημα παρέχει τέτοια δυνατότητα, είναι πολύ μικρός, της τάξης μερικών δευτερολέπτων. 

Στα σεισμικά συστήματα έγκαιρης ειδοποίησης θεωρείται εφικτός ο χρόνος προειδοποίησης διάρκειας μερικών δευτερολέπτων έως ένα  λεπτό πριν από ένα σεισμό. Ο χρόνος του ενός λεπτού από την ώρα που θα ενεργοποιηθεί το ρήγμα και τα σεισμικά κύματα (τα λιγότερο καταστροφικά P-κύματα) φτάσουν στους αισθητήρες, μέχρι την κυρίως σεισμική δόνηση (τα καταστροφικά S- κύματα) θεωρείται καθοριστικής σημασίας για τη σωτηρία ανθρώπινων ζωών.

Μία ανακοίνωση μόλις λίγα δευτερόλεπτα πριν τον σεισμό θα μπορούσε να επιτρέψει σε βοηθητικά προγράμματα να αντιμετωπίσουν μια σειρά προβλημάτων σε κρίσιμες υποδομές (αεροδρόμια, νοσοκομεία, σχολεία, ΜΜΜ, εγκαταστάσεις αποθήκευσης υγροποιημένου αερίου κλπ),  στον εξοπλισμό των κατοικιών κτλ. Για παράδειγμα, τα οφέλη που μια προειδοποίηση που θα μπορούσε να βοηθήσει θα μπορούσαν να είναι:

• ένα γιατρό στη μέση της διενέργειας μιας χειρουργικής επέμβασης ή τα συστήματα διατήρησης της ζωής σε μονάδες εντατικής ενεργοποιώντας τις τυχόν εφεδρικές γεννήτριες 
•  εντολή από τον πύργο εναέριας κυκλοφορίας να καθυστερήσει μια προσγείωση
• να ακινητοποιηθούν τα βαριά μηχανήματα των τεχνικών εργασιών
• στην αυτόματη στάση των ανελκυστήρων προκειμένου να αποφθεχθούν τυχόν απεγκλωβισμοί 
• στην επιβράδυνση της ταχύτητας των τρένων ή τη διακοπή τους ώστε να αποφθεχθεί ο εκτροχιασμός τους
• οι μαθητές ενός σχολείου να πάρουν κάποια πολύ βασικά μέτρα αυτοπροστασίας μπαίνοντας κάτω από τα θρανία κλπ.

Υπάρχουν χώρες όπου τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης απευθύνονται στους υπεύθυνους πολιτικής προστασίας και σε διαχειριστές κρίσιμων υποδομών (πχ στην Καλιφόρνια), αλλά και χώρες που τα συστήματα αυτά απευθύνονται άμεσα στους πολίτες (πχ Μεξικό, Ιαπωνία).

 Σε κάποιες περιπτώσεις έχει διαπιστωθεί ο πανικός που μπορεί να προκαλέσει το τελευταίο. Στις περιπτώσεις αυτές απαιτείται περαιτέρω ενημέρωση του πληθυσμού ως προς το πώς μπορούν να διαχειριστούν την πληροφορία που τους παρέχεται και ολοκληρωμένος σχεδιασμός απόκρισης των κρατικών αρχών.
Στη χώρα μας δεν υπάρχει ακόμη κάποιο ολοκληρωμένο εθνικό σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης, αλλά γίνονται ερευνητικές προσπάθειες προς αυτήν την κατεύθυνση (πχ το πιλοτικό πρόγραμμα του από την Ερευνητική Μονάδα Εδαφομηχανικής και Γεωτεχνικής Σεισμικής Μηχανικής του ΑΠΘ στα πλαίσια του ευρωπαικού προγράμματος REAKT ή το πρόγραμμα ΑΣΠΙΔΑ του Πανεπιστημίου Πατρών).

Το MyShake είναι μια δωρεάν καινοτόμα εφαρμογή για τα τηλέφωνα Android που έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίζει τη σεισμική εδαφική κίνηση χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες επιτάχυνσης που είναι ενσωματωμένοι στα κινητά τηλέφωνα. Η εφαρμογή αυτή μπορεί να ανιχνεύσει σεισμούς μεγέθους Μ=5, οι οποίοι λαμβάνουν χώρα σε απόσταση 10 χιλιομέτρων από το τηλέφωνο. Το ποσοστό επιτυχίας στην ανίχνευση των σεισμών είναι 93%.

Η εφαρμογή «πιάνει» τον σεισμό μερικά δευτερόλεπτα προτού τα σεισμικά κύματα φθάσουν εκεί που βρίσκεται ο χρήστης. Αμέσως ενεργοποιεί στιγμιαία το GPS για να στείλει στο κέντρο συντονισμού τις γεωγραφικές συντεταγμένες του τηλεφώνου. Οι Αμερικανοί επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ που τη δημιούργησαν επισημαίνουν ότι, στην περίπτωση ενός σεισμού, ακόμη και λίγα δευτερόλεπτα έγκαιρης προειδοποίησης μπορούν να κάνουν τη διαφορά ανάμεσα στη ζωή και στο θάνατο. Στόχος τους είναι να οικοδομήσουν ένα παγκόσμιο σεισμικό δίκτυο. Αν τουλάχιστον τέσσερα τηλέφωνα ανιχνεύσουν σεισμικό «τρέμουλο» και ο αριθμός αυτός αντιστοιχεί σε πάνω από το 60% των υπαρχόντων τηλεφώνων σε μία ακτίνα δέκα χιλιομέτρων, τότε το λογισμικό αυτόματα επιβεβαιώνει την ύπαρξη σεισμού. Χρειάζονται όμως τουλάχιστον 300 κινητά τηλέφωνα σε μια περιοχή έκτασης 110 επί 110 χιλιομέτρων για να υπολογισθεί η ένταση και το επίκεντρο του σεισμού.

Ένα δίκτυο προειδοποίησης με βάση τα κινητά τηλέφωνα θα έχει πολύ περισσότερους «σεισμογράφους» και άρα μπορεί να είναι ακριβές.

Το πόσο γρήγορο θα είναι ένα τέτοιο σύστημα, εξαρτάται από μια ποικιλία παραγόντων. Ανάλογες προσπάθειες είχαν ξαναγίνει στο παρελθόν, αλλά καμία τόσο προχωρημένη και τόσο λίγο ενεργοβόρα (δεν «τρώει» μπαταρία γιατί δεν χρειάζεται να είναι συνεχώς ενεργό το GPS).

Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει ότι θα καταστούν περιττά τα σημερινά δίκτυα στατικών σεισμογράφων, που είναι πολύ πιο ευαίσθητα και ικανά να «πιάνουν» και το παραμικρό «τρέμουλο» της Γης. Οι σεισμογράφοι μέσω κινητών θα λειτουργούν παράλληλα και θα είναι πολύτιμοι εκεί όπου δεν υπάρχουν καθόλου συμβατικά συστήματα προειδοποίησης.

 Η πρόκληση για τους επιστήμονες του Σεισμολογικού Εργαστηρίου του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ είναι να σχεδιάσουν ένα αλγόριθμο που θα λαμβάνει και θα αναλύει τα σήματα από δεκάδες χιλιάδες τηλέφωνα, προκειμένου να εξάγει την ισχύ και το επίκεντρο του σεισμού και στη συνέχεια, να εκδίδει τη σχετική προειδοποίηση.

Το MyShake παρέχει επίσης στους χρήστες πληροφορίες σχετικά με πρόσφατους σεισμούς σε όλο τον κόσμο και σημαντικούς παγκόσμιους ιστορικούς σεισμούς.

Οι ερευνητές κυκλοφόρησαν την εφαρμογή MyShake -αρχικά μόνο για συσκευές Android, αλλά σύντομα θα ακολουθήσει και εφαρμογή για iPhone- ως ένα πρώτο πείραμα μεγάλης κλίμακας, ώστε να συλλέξουν χιλιάδες δεδομένα από κινητά τηλέφωνα. Προς το παρόν, δεν εκδίδουν προειδοποιήσεις για σεισμό. Αν η εφαρμογή περάσει με επιτυχία το τεστ, το σύστημα προειδοποίησης θα ενεργοποιηθεί.

Ο τελικός στόχος των ερευνητών είναι να ενσωματωθεί η εφαρμογή ανίχνευσης σεισμών στο λειτουργικό σύστημα των τηλεφώνων, έτσι ώστε όλες οι συσκευές εκ των πραγμάτων να είναι κινητοί σεισμογράφοι.

A.Kαραμάνου

Ακολουθείστε μας στη σελίδα μας στο facebook: Πολιτική Προστασία