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美研發(fā)全新滑坡預警系統(tǒng) 實現(xiàn)災害同步動態(tài)監(jiān)測

作者: 2017年08月24日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量:
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2015年9月底,位于中美洲的危地馬拉共和國坎布賴地區(qū)遭遇暴雨侵襲,周邊大片土地連日在雨水中浸泡。同年10月2日凌晨,一直受熱帶樹木植根而得以固定的幾處陡坡突然發(fā)生嚴重的滑坡,幾百座房屋被泥土掩埋,掩埋的土層

  2015年9月底,位于中美洲的危地馬拉共和國坎布賴地區(qū)遭遇暴雨侵襲,周邊大片土地連日在雨水中浸泡。同年10月2日凌晨,一直受熱帶樹木植根而得以固定的幾處陡坡突然發(fā)生嚴重的滑坡,幾百座房屋被泥土掩埋,掩埋的土層厚度最高達15米,造成至少280人喪生于泥瓦之下。
   經(jīng)此一劫,多家美國科研機構聯(lián)合研發(fā)了一款全新的滑坡預警系統(tǒng),旨在實現(xiàn)災難來臨前向處在危險地區(qū)的人們發(fā)出滑坡預警。
   此前,危地馬拉政府多次向當?shù)鼐用癜l(fā)出預警,該地滑坡風險較大,或是因為貧窮而無法遷移,或是因為無知而不予理會,美洲中部及偏遠地區(qū)的部分極度貧困人群還是不肯離開這片邊際土地(指由于土壤、氣候、地形等條件限制幾乎沒有利用價值的土地),他們認為這里是他們的家園。但我們可以假設,如果這里的居民在災難來臨之前能夠收到更準確的滑坡預警,他們也許會同意暫時撤離坎布賴地區(qū)。如果這種更精準的滑坡預警系統(tǒng)能在全世界得到應用,那每年死于滑坡的人數(shù)便可減少3000人。
   幸運的是,這個更精準的滑坡預警系統(tǒng)已初具規(guī)模。科學家研發(fā)了一個全新的滑坡預警系統(tǒng),幾乎能以實時同步的方式對滑坡災害進行動態(tài)監(jiān)測,而坎布賴地區(qū)發(fā)生的重大滑坡事件正是他們獲取的第一份模型驗證數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)基于美國海洋與大氣管理局(NOAA)提供的紅外數(shù)據(jù)與微波衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行相關研究,這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)空間分辨率為4千米,可對全球未來6小時的降雨情況進行預測。
   該系統(tǒng)的主要研發(fā)人員是美國水文研究中心(HRC)的科學家,他們將特定地區(qū)的天氣雷達數(shù)據(jù)與雨量計數(shù)據(jù)一并輸入系統(tǒng),以便預測可能發(fā)生的山洪。此外,該系統(tǒng)還對全球土壤水分進行了評估和歸納,并據(jù)此增加了一個新功能——滑坡預報。
   危地馬拉合作單位將當?shù)氐耐寥浪謹?shù)據(jù)與標注有超過8000個歷史滑坡位置的數(shù)字地圖相疊加,每6小時便能生成一份災害風險評估。即便遇到連日暴風雨,也可以準確測出2千米至4千米直徑范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的災害,發(fā)出滑坡警報。這種評估與以往泛泛的警報不同,它更容易讓居民們引起重視。此前的災害預報往往只能給出一個幾天內(nèi)的大致時間段,預報的災害地點可能覆蓋整個山谷,而且沒有把當?shù)氐耐寥罈l件納入考慮范圍。
   薩爾瓦多環(huán)境與自然資源部土木工程師雅克利娜·里韋拉是該滑坡預警系統(tǒng)的測試者之一。她認為,土壤水分是引發(fā)滑坡重要的因素——同樣是經(jīng)歷一場暴雨,含水量高的土壤發(fā)生滑坡的風險更大。
   “坎布賴滑坡事件”之所以被科學家重視,是因為它是滑坡模塊加入山洪預報系統(tǒng)后的首次滑坡事件,為新系統(tǒng)提供了首批驗證數(shù)據(jù)。研究人員發(fā)現(xiàn),暴雨過后,新系統(tǒng)很快就將坎布賴地區(qū)識別認定為滑坡高風險區(qū)。該事件還有另一層意義——科學家能夠近距離研究這次滑坡事件發(fā)生后的地表環(huán)境,將實際的情況與獲得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)預測結果進行對比。
   此外,其他機構研發(fā)的滑坡警報系統(tǒng)也在走向成熟。美國航空航天局戈達德太空飛行中心地貌學家達利亞·B·基施鮑姆和同事也在網(wǎng)上發(fā)布了一個全球預測系統(tǒng),稱將NASA的天氣衛(wèi)星數(shù)據(jù)和另一個相似的滑坡預報模型相結合,從而對滑坡進行預測。NASA打算利用該系統(tǒng)幫助一些人道主義組織,比如世界糧食計劃署和國際紅十字會制定災害應對計劃。
   7個中美洲國家都在測試美國水文研究中心的滑坡預測模型與當?shù)氐臍v史、實時滑坡數(shù)據(jù)是否匹配。
   而滑坡預警系統(tǒng)如果能一直提供及時、準確的滑坡警報,就會贏得當?shù)孛癖姷男湃魏唾澝?,幫助政府建立應有的公信力,民眾會更愿意聽從政府的指揮,從而讓更多的生命幸免于難。
   編輯點評
   科學家研發(fā)的這款全新滑坡預警系統(tǒng),幾乎能以實時同步的方式對滑坡災害進行動態(tài)監(jiān)測,為民眾提供及時、準確的滑坡預警,將有助于居民及時做好災前工作部署,降低自然災害給人們帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失,具有重要研發(fā)意義。

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