7 r% R/ P$ }3 j" y- P2 B6 A 小姐姐有话说:
! a0 y" ^9 P, m+ A( B! V+ Z
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。
0 B+ m: C2 ~2 h8 S1 l) [ P 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。
3 [. |6 T6 C1 n& Q( D% W; B
9 z1 B6 O& g0 [& F% \0 c. Z5 m 什么是海啸预警系统?
0 A$ Q# O5 e) D, f8 C( N8 ^9 p1 E 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。
6 N& l5 {2 U5 U! T+ F4 s 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。
' g3 t6 }3 I# G# ]: ]7 P/ _/ d
1 Z5 F2 q7 n9 f7 h
泰国黄色海啸预警浮标
3 X# ]5 I& t/ U( i8 b 0 D, C4 A& X0 G1 k; ~) e
海啸预警系统的最大bug
6 i. J0 ]2 W6 d9 @# a6 z! v) h 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。
- l8 z# E" i1 p' W5 ]. r: d 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。
4 G- K |+ N% N, V g 在地震31分钟后才估算出海啸高度可能达2.74米。
9 H( t4 |; o8 U. x
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。
* Z. g+ H$ D) l" I( Y' c
. }$ @7 E. W/ L$ Q
日立造船海啸预警系统
9 Y$ g8 b; _2 z" i7 V9 I1 H 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。
% v; F3 }) y4 X5 c 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”)。
9 X/ D# j+ C: ]: D, V7 l1 H
) ^4 V) |/ z) g4 p; r$ R5 J3 I o 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。
$ O5 v" V" b0 v9 {6 b
) [* w9 [( O% I' c) x
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。
: W( q0 g8 c$ o' \ k+ t2 c 然而,2011年的时候,悲剧还是发生了。
8 w9 o# c# a0 ~( n8 y: Y3 I* E 日本海啸预警系统的漏洞与重建
) Q+ b* s) Z4 A. J
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。
4 d. k" i$ _+ c6 c 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。
% H x/ A5 p6 p) v8 B 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。
0 G0 o, V/ Y* K3 b8 x
3 D# C( i4 e4 T, J* Y. s1 h9 v 新型海啸监测系统如何做到迅速、精准?
! j0 M* n) i/ M3 o- I$ F 80个点位的宽带传输强震监测网络
% G) ^% W# U8 [+ |2 u 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。
& }; @6 O6 A5 A' R1 K 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。
+ `+ o: \0 H3 W5 ~5 D5 k- `
; ? x: k4 q" D1 [" I# S0 V# L @ 精密的压力传感装置
, D! A7 O! ?, J& v0 a/ G
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。
$ M o. W. l8 T) \8 j: G% _1 \ 261个地震监测站
# r- n# h; x& N/ g/ j* j- x
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。
+ p- @0 Q9 y, w0 G- u8 g
3 R4 V, B1 c8 ], S% ], H0 ] 3分钟内预警
, a6 _4 I# S) | 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。
( e: Y9 C& \$ R6 u" P! [5 ?" T 为什么是3分钟?
9 ?. r. d0 Y" u8 E! I, Y i; I
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。
+ |/ m6 c/ T$ B# S$ k: u 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。
/ Y; ?# L6 w" o" a
. s) {& i& Y! ?# a. Y
参考:日立造船日本官网、百度百科、云中的博客、南海网
5 F5 z- g1 Y! L! P. [
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!
$ _' j2 g* M7 U 最新专栏:
0 q4 M( w, L1 d& C" j, c 学习先进工厂,少走AI弯路。
# f0 m/ B; ]$ x3 B 戳此链接阅读电子专栏《AI工厂:思维、技术13讲》
( D# W7 h. N3 ^) c0 ~' g& l# V 7 @, y2 M A; V, f. k$ z5 ?" B/ e4 S
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。
# p5 u% x4 p% `
戳此链接阅读电子专栏《制造业市场研究第一期》
2 ?2 }* `( E2 F R
: l) R& \6 a! o 往期文章:
# D- s2 D8 q: ~& A& ]
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
# @: G) ?0 J' q, E2 d, L( U9 }
日本试跑新型高铁:长相丑陋,却是世界第一
0 I& j6 H* G& ]' T3 ], p% l( }
日本新兴企业:那些年,你们看不上的80%的客户,我们要定了
) p" i! l7 v0 `9 y3 M/ b
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
% `9 ~( w- P1 V$ f) M
你所不知道的:让日本本土厂商放弃努力的中国制造
) H. T3 x$ O ^+ Y0 a/ ~ 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
6 u0 j# y9 @/ Q: M5 ^6 j1 a
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?
6 Y* z7 H: @$ v6 `
欢迎留言与小编互动,与大家分享~
% j. ]4 @* V- m 你的每一条留言小编都会虚心阅读,小编一直都在:)
' t" I, h `: V7 R4 z2 R' S, D3 V- e