Una ciencia de los terremotos única y arraigada en el mundo académico
Nuestro sistema de alerta temprana de terremotos se basa en una colaboración continua y a largo plazo con la Universidad de Tel Aviv y el grupo de investigación del profesor Alon Ziv, junto con más de una década de investigación en ciencia sísmica. Colaboramos con los principales institutos sismológicos de todo el mundo, como el de Recursos Naturales de Canadá, el Instituto Indio de Tecnología de Roorkee y el Servicio Geológico de Israel, que ha integrado partes de nuestra investigación en su sistema nacional de alerta temprana de terremotos.
Publicaciones clave:
- Eisermann, A.S., A. Ziv, y G.H. Wust-Bloch, 2018. Localización de terremotos basada en arrays para la alerta temprana de terremotos regionales: Estudios de caso de la Transformación del Mar Muerto, Bull. Seism. Soc. Am.
- Lior, I., y A. Ziv, 2018. La relación entre el movimiento del suelo, los parámetros de la fuente del terremoto y la atenuación: Implicaciones para la inversión de los parámetros de la fuente y las ecuaciones de predicción del movimiento del suelo, J . Geophys. Res.
- Eisermann, A.S., A. Ziv, y G.H. Wust-Bloch, 2015. Real-time back azimuth for earthquake early warning, Bull. Seismol. Soc. Am.
- Netanel, M., Eisermann, A.S. y Ziv, A., 2021. Localización de terremotos fuera de la red mediante sistemas de alerta temprana de terremotos: Methodology and Validation.Bull. Seismol. Soc. Am.
Probado en tiempo real
Nuestros sistemas piloto de alerta temprana se han instalado en Canadá, Turquía, Israel e India, y otro sistema se está desplegando en Filipinas. Hemos detectado y localizado en tiempo real decenas de sucesos utilizando sólo una o dos estaciones.
Estudios de caso:
- M5.3 en Turquía - epicentro a 100 km de la costa con sólo dos estaciones
- M4.7 en Estambul - en alta mar utilizando una sola estación en un entorno ruidoso
- M3.4 en Canadá: localizado en menos de 3 segundos de tiempo de origen utilizando una sola estación
- M2.9 en Canadá - ubicación fuera de la red utilizando dos estaciones
- M2.8 en Canadá - ubicación fuera de la red utilizando dos estaciones
La "Charla de la AGU - Resultados en tiempo real de los pilotos de alerta temprana de terremotos basados en arrays en Canadá, Turquía e Israel"
Sismología en Red
El principal reto de los sistemas de alerta temprana sísmica consiste en generar predicciones fiables a partir de unos pocos segundos de datos de forma de onda. Los arrays sísmicos son sistemas de sensores interconectados repartidos en cientos de metros que pueden extraer más información de las formas de onda entrantes en comparación con una estación de un solo sensor. La información adicional que proporcionan las mediciones basadas en arrays, como la lentitud y el azimut de retroceso, puede dar lugar a mejores predicciones del movimiento del terreno, así como reducir el número de estaciones necesarias para una localización fiable. Nuestra ciencia y tecnología sísmica utiliza arrays sísmicos junto con las estaciones tradicionales de un solo sensor para proporcionar una solución óptima.
Ubicación fuera de la red
En muchos lugares del mundo pueden producirse terremotos de gran magnitud fuera de la red sísmica, como en alta mar o en países vecinos. Gracias a los azimuts posteriores calculados por los arrays en menos de 300 ms a partir de las llegadas de ondas P, nuestro sistema puede localizar con fiabilidad sucesos fuera de la red sísmica utilizando solo dos estaciones.
Detección y uso de las ondas S
La mayoría de los sistemas de alerta temprana de terremotos no tienen en cuenta la llegada de la onda S, ya que es difícil de detectar. Nuestro sistema aprovecha la sismología de matriz, es decir, la lentitud sísmica, para identificar con precisión la onda S. Esto permite a nuestro sistema basado en la ciencia de los terremotos incluir en nuestro algoritmo de localización las capturas de ondas S y los datos de ondas S que aún no han llegado. Las capturas de ondas S restringen fuertemente la distancia hipocentral y pueden ser extremadamente beneficiosas si el terremoto está cerca de una de las redes. Los datos de ondas S que aún no han llegado se utilizan para restringir la distancia hipocentral mínima de cada estación (es decir, cuanto más tarde en llegar la onda S después de la onda P, más lejos sabremos que se está produciendo el terremoto). Esta distancia mínima se transmite al sistema regional, que actualiza la estimación de la localización cada 0,2 segundos.
Filtrado de señales no sísmicas in-situ
Nuestro sistema, basado en una investigación única en la ciencia de los terremotos, calcula continuamente la lentitud sísmica horizontal (o aparente) de las formas de onda entrantes, así como la coherencia de la señal y el decaimiento de la amplitud en todo el conjunto. Estas mediciones nos permiten identificar señales no sísmicas y evitar falsas captaciones. Esto se realiza localmente en el emplazamiento del conjunto, utilizando una unidad de procesamiento in situ que sólo envía la información necesaria una vez detectada una onda P, lo que permite un funcionamiento eficaz de la red con baja latencia.
Profundidad en tiempo real
La lentitud sísmica horizontal medida durante la llegada de la onda P puede utilizarse para trazar el rayo hacia atrás a lo largo de la trayectoria del rayo para estimar la profundidad del evento. Esto puede hacerse en el dominio de la distancia utilizando la distancia epicentral calculada a partir del cruce de dos azimuts de retroceso de ondas P, o en el dominio del tiempo si se dispone de un pico de ondas P o de un pico de ondas S, dependiendo de cuál esté disponible primero. Para evitar el trazado de rayos en tiempo real, nuestra exclusiva tecnología de ciencia sísmica calcula previamente los resultados para toda la gama posible de entradas, lo que nos permite determinar la profundidad en tiempo real con un coste computacional cero.
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