Comment le GPS peut suivre les tremblements de terre et les inondations

Nous considérons généralement le GPS comme un moyen de savoir où nous sommes et comment nous rendre où nous allons. Mais au cours des deux dernières années, les chercheurs ont découvert que le GPS, lorsqu'il est combiné à des capteurs tels que des accéléromètres et des baromètres, peut être un outil important pour évaluer et éventuellement prévoir les tremblements de terre et les crues éclair.

Station de localisation : Les unités GPS comme celle-ci ont été équipées de capteurs supplémentaires pour les transformer en un système d'alerte aux risques naturels.

Au réunion d'automne de l'American Geophysical Union en décembre, des scientifiques du Institut d'océanographie Scripps (SIO) à San Diego, la NASA Laboratoire de propulsion à réaction (JPL) à Pasadena, et le L'administration nationale des océans et de l'atmosphère (NOAA) a décrit la manière dont ils procèdent en s'appuyant sur un réseau préexistant de centaines de stations GPS dispersées dans le sud de la Californie. À quelques-unes de ces stations, initialement installées pour mesurer les mouvements tectoniques à la frontière entre la plaque Pacifique et la plaque nord-américaine, les chercheurs ont ajouté d'autres capteurs météorologiques et sismiques qui permettent de surveiller en temps réel les événements dangereux et parfois même de prédire eux avant qu'ils n'arrivent. Le système prototype a été testé en juillet dernier.

Ces dernières années, l'infrastructure de communication entre ces stations de base [GPS] a été progressivement mise à jour afin que nous ayons la possibilité de réaliser davantage de projets en temps réel comme ceux-ci, explique Angelyn Moore, chercheuse au JPL.

L'aspect météorologique du projet repose sur le fait que les stations GPS au sol sont en communication fréquente avec les satellites en orbite au-dessus. Le temps qu'il faut à un signal du satellite pour atteindre le sol peut être utilisé pour calculer les niveaux d'humidité dans la troposphère. Ces données d'humidité, combinées aux données des baromètres et des thermomètres, peuvent améliorer la précision des prévisions concernant les précipitations et les crues éclair.

L'utilisation du GPS comme outil de mesure des systèmes orageux n'est pas nouvelle ; La NOAA a déjà déployé environ 300 stations météorologiques au sol équipées de GPS dans tout le pays, a déclaré Moore. Mais un réseau aussi clairsemé ne permet pas des avertissements locaux, juste à temps, des crues éclair. Elle ajoute qu'en Californie du Sud, où les tempêtes ont été suivies par des ballons météorologiques rarement lancés, la densité du nouveau réseau de capteurs permet de suivre le mouvement des systèmes orageux avec des détails sans précédent.

Du côté sismologique du projet, les chercheurs ont ajouté des accéléromètres aux stations de base, un moyen de plus en plus populaire d'enregistrer le mouvement des tremblements de terre. Alors que les capteurs GPS notent de grands changements de position au sol, les accéléromètres détectent de petits mouvements. En combinant ces deux signaux ensemble, vous obtenez une image plus complète de ce qu'était le mouvement du sol, dit Doug Donné , responsable du programme d'alerte précoce aux tremblements de terre à la Société géologique des États-Unis, qui n'était pas impliqué dans ce projet.

Yehouda Bock , géodésien de recherche et chef de projet au SIO, explique que la combinaison de données GPS et d'accéléromètres est particulièrement bien adaptée pour estimer rapidement la magnitude et d'autres caractéristiques des séismes de magnitude comprise entre 7 et 9, qui sont difficiles à différencier rapidement à l'aide des seules méthodes sismiques traditionnelles. En outre, selon Bock, les accéléromètres captent les ondes primaires ou P, qui peuvent être utilisées pour prédire l'arrivée des ondes secondaires ou S qui marquent le début de secousses violentes et dommageables lors d'un tremblement de terre. Ces informations pourraient être intégrées dans un système d'alerte précoce.

Même quelques secondes avant un tremblement de terre pourraient laisser suffisamment de temps pour fermer les ascenseurs dans les bâtiments ou empêcher les chirurgiens de faire une coupure fatale, bien que Given de l'USGS note que les systèmes d'alerte aux tremblements de terre sont toujours un domaine de recherche ouvert. Given dit que son équipe, travaillant avec des centaines de sismomètres dans toute la Californie, est actuellement en train de déterminer les emplacements des stations et les algorithmes appropriés pour caractériser les tremblements de terre et obtenir des informations rapidement.

Jusqu'à présent, selon Bock, 17 stations du sud de la Californie ont été équipées de capteurs sismologiques et météorologiques, mais il espère ajouter d'autres stations le long de la côte ouest dans les mois à venir.

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