Video: Welcome to Caltech Physics (September 2024)
När en jordbävning träffar Los Angeles sammankallas seismologer och experter snabbt i ett kontrollrum vid California Institute of Technology (Caltech) för att samla in data från sensorer begravda djupt inne i San Andreas-felet och bedöma fallutfallet.
PCMag besökte nyligen Caltechs Seismo Lab, där Dr. Lucy Jones, vetenskapsrådgivare för US Geological Survey, och professor Thomas Heaton, professor i geofysik och civilingenjör vid Caltech, gav oss en demo av California Integrated Seismic Network (CISN), en visualisering i realtid av vad som kan hända när en jordbävning med en storlek på 7, 8 träffar.
Ett långt bord med plats för cirka 20 kör ner i mitten av rummet. Väggen framför rummet ges över till enorma bildskärmar som cyklar fram och tillbaka mellan olika skärmar för att illustrera var en jordbävning kommer att drabba först och vägleda tjänstemän om påverkningstid för att rensa motorvägar, sjukhus och skyskrapor.
En "ShakeOut" -rapport från 2008 från Dr. Jones sade att en jordbävning på 7, 8 i storlek skulle kunna leda till upp till 200 miljarder dollar i skador på byggnader och infrastruktur, vilket skulle hålla hushåll utan ström och vatten i månader, 50 000 skadade och mer än 2 000 människor döda. Att skicka en varning, även om det är några sekunder i förväg, kan vara "tillräckligt med tid för att bromsa och stoppa tåg och taxiflygplan; för att förhindra att bilar kommer in i broar och tunnlar; att flytta bort från farliga maskiner eller kemikalier i arbetsmiljöer och att ta täcka under ett skrivbord, eller för att automatiskt stänga av och isolera industrisystem, "enligt CISN.
Se en jordbävnings påverkan som sprids i videon nedan.
"Målet med ShakeOut Earthquake Scenario var att utvidga jordvetenskapen till det tekniska området, för att förstå hur en jordbävning skulle påverka byggnader, motorvägar, infrastruktur som gasledningar, elektriska och så vidare. Scenariot är baserat på en jordbävningsstorlek som vi har inte sett i en amerikansk stad sedan 1906 i San Francisco."
Ställa in ett varningssystem
Det finns inget jordbävningssystem för tidig varning i USA, liksom de i Mexiko och Japan, till stor del för att det skulle vara fenomenalt dyrt att distribuera. "I de flesta fall har systemen i de andra länderna följt förödande jordbävningar, " sade Heaton.
Det är inte att säga att tjänstemän inte arbetar med det. I december beviljade kongressen 5 miljoner dollar för ett tidigt varningssystem i Kalifornien, Oregon och Washington. Men som LA Times förklarade förra månaden kommer systemet att kosta drygt 38 miljoner dollar att slutföra.
Fram till dess befinner sig CISN i testläge. Systemet förlitar sig på ett nätverk av sensorer för att upptäcka den första energin, P-vågen, som strålar ut från jordbävningen. Med hjälp av denna information kan personal börja uppskatta platsen och storleken på vad som kommer att inträffa. S-vågen följer sedan, vilket ger stark skakning och orsakar de flesta skadorna. De avgörande sekunderna mellan de två vågorna kan betyda skillnaden mellan Los Angeles att vara en livskraftig plats att bo och, som Dr. Jones kallar det, "Katrina-effekten", när många bara var tvungna att lämna New Orleans efter den förödande orkanen 2005.
Professor Heaton och Dr. Jones har studerat jordbävningar i många decennier och är djupt engagerade i att föra vetenskap ur laboratoriet och till världen.
"När Kina först öppnade sig för väst, var jag på MIT, " sade Dr. Jones, "Och de skickade mig dit som en del av vetenskapslärarnas utbytesprogram. 1975 hade jordbävningen i Haicheng i Kina över 500 förskockor. Jag hade precis skrivit ett papper om förshockar och jag talade flytande kinesiska på grund av min grundutbildning, så jag fick gå. Jag tog med mig en HP-kalkylator med en liten magnetlist så jag kunde göra matrisinversion och beräkna jordbävningsplatser: vågor anländer till vissa stationer och du försöker räkna ut var och när."
Den udda aspekten av att vara seismolog är att du arbetar i satsningar i flera år, och du kan inte förutsäga den dag en jordbävning kommer att drabbas. Men när det gör det, är du ganska upphetsad på ett sätt att du får rida ut det, göra ditt jobb och ta reda på mer om denna konstiga förskjutning av tektoniska plattor.
"Vi har ett helt vetenskapligt jobb att göra på en dag som en jordbävning inträffar, " sade Dr. Jones. "Men samhället kräver också ett psykologiskt jobb från oss. Det är därför vi byggde detta rum som ett fokus för att få myndighet och lugn. Jordbävningar trycker på alla våra knappar, och att vara ur kontroll är en riktigt stor bit av det. Så vi samlas här, med hela pressen och ge jordbävningen ett namn och ett nummer, och vi berättar för alla att vi vet vad som händer, vi arbetar med det. Men ja, det är ganska spännande också."
När professor Heaton cyklade genom en simulering på flera skärmar, sprang en hög nedräkning i hela kontrollrummet: "Stark skakning förväntad på 23 sekunder!" Kolla in det i videon nedan; du glömmer nästan att det är ett test.
