21. april 2024

Teknologier til at forudsige forfærdelige naturkatastrofer

Teknologier til at forudsige forfærdelige naturkatastrofer

Den 9. oktober 1780, den stærkesteen orkan i historien til det nordatlantiske bassin. Den store orkan nåede en vindhastighed på 320 km / t og levede 27.000 mennesker, som ikke var opmærksomme på behovet for evakuering. Efter mere end to århundreder har menneskeheden udviklet teknologier, der kan advare om naturkatastrofer på forhånd.

radar

Radar er et grundlæggende og uundværligt værktøj, der bruges til at bestemme vejret. Radarstationernes historie går tilbage til 1905, hvor den første gang blev patenteretradarteknologi. 

Århundreder senere, hundretusinder af modernestationer, hvor en betydelig stigning begyndte i halvfemserne og begyndelsen af ​​2000'erne. Ved bestemmelse af vejret viste radarer først først intensiteten og graden af ​​nedbør. Derefter kom Doppler-radaren, som gav vejrprognoser muligheden for at spore information om, hvordan nedbør bevæger sig i en storm. Det var Doppler-radaren, der hjalp vejrprognoser med at identificere potentielle tornadoer og opdage forholdene for vindforskydning, muligheden for frysning af regn og sporstormsystemer i flere scanningsfelter.

Teknologiske fremskridt radar sånøjagtig, der giver information om, hvilken type nedbør der forventes: snefnug, almindeligt regn eller ishagl. Ved at scanne bredden og højden af ​​hydrometeoren (et sæt regndråber) giver radarer information om størrelsen af ​​regndråber og snefnug, samt information om, hvorvidt iskugler eller hagl falder eller cirkulerer inde i skyerne.

satellitter

I 1989, den mest avancerede meteorologiskeBilleder fra rummet gjorde det muligt at få billeder af Jorden hvert 30. minut, deres opløsning var cirka 1 kvadratkilometer pr. pixel. Efter 30 år øgede de nye satellitter GOES-16 og GOES-17 opløsningen med 4 gange og billedfrekvensen med 3 gange. Om nødvendigt er det muligt at accelerere frekvensen helt op til 30 sekunder pr. skud. 

Teknologier til at forudsige forfærdelige naturkatastrofer

5G meteorologisk skandale

Denne teknologi kan være nyttig ogødelæggende på samme tid. Fordelene ved 5G ligger i datatransmissionshastigheden, men problemet er, at for at organisere driften af ​​5G-netværk, bliver en vigtig del af det elektromagnetiske spektrum taget væk fra satellitter. Vi taler om frekvensområdet omkring 24 GHz, som bruges af satellitter til at observere atmosfæriske fænomener.

NASA sagde, at 5G virkelig forårsagerinterferens, der kan bremse ankomsten af ​​et vigtigt evakueringssignal med op til 3 dage. Som et resultat af dette fænomen opstår der et paradoks, hvor den nyeste teknologi kaster resultaterne med at forudsige orkaner og oversvømmelser til niveauet i 1980.

Løsningen på problemet er forbundet med 3GPP-specifikationen5G NR, hvor data fra satellit meteorologiske tjenester vil blive beskyttet ved at reducere emissionsniveauerne for tilstødende 5G-signaler mellem 24,25 og 27,5 GHz.

Computternes betydning i vejrmodellering

Vejrudsigten er ikke lavet af én computer,a består af en blanding af prognosemandens personlige viden og erfaring og den nyttige vejledning genereret af computervejrmodeller. Jo mere kraft en computer har, jo flere data kan den behandle pr. tidsenhed. 

US National Weather Service har allerede 3bruger supercomputere, der udfører 5,78 kvadrillioner operationer i sekundet. At have denne form for magt udvider betydeligt antallet og typerne af datamodeller, der er tilgængelige til behandling. 

Præstationsindikatoren for en supercomputer erensemble prognose. Denne type prognoser er ressourcekrævende, fordi den udfører flere kørsler af vejrmodellen, én ad gangen eller samtidigt, hver med mindre ændringer i modelindstillingerne og de indtastede vejrdata. Sammenligning af resultaterne fra hvert ensemble giver prognosemagere en bedre forståelse af sandsynligheden for ethvert resultat. 

Teknologier til at forudsige forfærdelige naturkatastrofer

Internet of Things (IoT)

Mange har set filmen "Tornado" 1996år, hvor hovedpersonernes mål var at få sensorer ind i en kæmpe tornado for at få de mest nøjagtige data om den. Nu bliver dette problem løst ved hjælp af IoT-enheder, som giver fordele på alle stadier af en katastrofe. 

Et levende eksempel på IoT's anvendelseKampen mod elementerne kunne ses i september, da orkanen Dorian rasede på Bahamas. IoT-enheder var involveret i HURREVAC-evakueringsplanlægningssystemet.

Derudover har sensorerne vist sig nyttige iberegninger af skader forårsaget af katastrofen. Arbejdet med at installere 350 stormflodssensorer på broer, moler og andre strukturer blev udført af medarbejdere fra US Geological Survey. 

Sensorer samler vandtrykmålinger derhjælpe med at bestemme dybden, varigheden og tiden for en stormbølge. Nogle af dem er placeret i lange sektioner vinkelret på kysten for at hjælpe med at måle, hvordan lokal topografi, naturlige træk og arealanvendelse kan reducere eller øge bølgenes højde og som et resultat oversvømmelsesskader.