- E( _8 S# _$ H) R, ~% Q `' m
小姐姐有话说:
) k5 g G& a, W 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。
( @6 D* m& b$ _: s2 I9 s) r9 J: O
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。
2 U2 _0 _) I, Y: a ?
r/ d. c6 b9 n! E7 U& }9 z( U) n
什么是海啸预警系统?
7 m! b0 G$ Z- c' O
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。
2 ^4 j1 y* z$ `, X) k 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。
! p" D! i \0 Z1 L: O. T
4 F: d& B$ }, G) [" o
泰国黄色海啸预警浮标
4 l* H) U# R8 O5 U) I% Q
6 F5 y1 o: ~# G0 D) |2 s$ Q 海啸预警系统的最大bug
. ~$ v, y# r. }* D5 D 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。
0 N6 ^' f* u0 t( y7 z2 L0 i# k
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。
6 [ ]6 @% i, P 在地震31分钟后才估算出海啸高度可能达2.74米。
6 c( k2 O: q& K A+ X* S 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。
8 E( O3 ]5 ], k1 S$ v7 S/ F/ E
( ^- m) j2 q' }8 ~. J) | 日立造船海啸预警系统
$ ~# I+ U0 b; J0 z( U" k% _ 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。
; y' U6 F# g. v( [6 P" p0 s) R
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”)。
, H/ M5 D- o2 F+ e 7 k2 {9 C" v# X' i' P
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。
) j& l- Z( x- H! N
1 {$ N3 D+ w. Q! R- p ?6 ?' ?, 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。
' @- y' @% `, j( _$ D, d 然而,2011年的时候,悲剧还是发生了。
m6 ~# ^' k7 t" K2 H 日本海啸预警系统的漏洞与重建
2 `; w* O- J$ R# H
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。
) O0 `% v) ^8 s7 @! N, j4 Q1 X
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。
, j% ]8 ^9 Y3 k" W( A3 w/ o1 V# M 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。
4 `6 [7 n3 C" v5 c7 D2 b6 S: m
( B/ x4 `, W" V3 G9 E 新型海啸监测系统如何做到迅速、精准?
) _% E" g2 f% ]7 I! N
80个点位的宽带传输强震监测网络
& o+ ]# X( c4 P3 Z 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。
8 Z8 L- ~1 T5 O
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。
! @$ m% q3 A2 j3 |+ t
% g U1 o+ ?9 j* R
精密的压力传感装置
7 r/ f+ `: r( ^& |/ D; } 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。
( b% z3 \7 k$ m h3 C1 ~
261个地震监测站
c G* ]4 S( G
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。
; N3 T& h7 A8 h4 i8 o# t5 o7 B, ?+ S7 O
; M4 ~/ V/ @! q 3分钟内预警
. C; I* F1 f) ~! j' ^ 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。
_' t- `" w7 k
为什么是3分钟?
' o8 w4 _- a1 g6 f& } n
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。
1 ~3 X" y; V y" Z& ?$ _
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。
: x8 N% d' Z! n" A( Y! |" V6 _ * \' ^* N0 X: C# _
参考:日立造船日本官网、百度百科、云中的博客、南海网
" I$ j# g2 \7 Y' F) `9 l! n
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!
3 Y0 ]0 m" n3 _4 ?. g
最新专栏:
" H& x9 d! \) `
学习先进工厂,少走AI弯路。
: W5 H% Y' u4 s3 q& |* ]" ~
戳此链接阅读电子专栏《AI工厂:思维、技术13讲》
+ A* Y- Z6 s) m D" T
8 t' a! o" Y9 V( }) p1 p2 z 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。
$ v$ ^9 X8 {- v9 D" Z 戳此链接阅读电子专栏《制造业市场研究第一期》
1 n& R& C, w; x/ G: D+ L 1 {" e, x3 v* o' q6 a: D+ J' @
往期文章:
T/ f; K8 R8 d2 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
% Y; r5 l) R8 o0 }0 u
日本试跑新型高铁:长相丑陋,却是世界第一
9 s& _6 ^5 y: m, x- y Y& z 日本新兴企业:那些年,你们看不上的80%的客户,我们要定了
- o/ t: w5 G' J* ` 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
! ]; {& o0 e# |) S2 n; g 你所不知道的:让日本本土厂商放弃努力的中国制造
& {7 G+ F. r; b. B7 D% J 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
4 r9 y2 ^" X; K1 J' g4 E 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?
) t/ I+ ]4 m2 {; q7 I 欢迎留言与小编互动,与大家分享~
1 W2 ]7 I1 b9 T O/ Q% \- G' ~/ c- R 你的每一条留言小编都会虚心阅读,小编一直都在:)
" W$ w3 U4 |0 Y5 q+ I) ~