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美研發全新滑坡預警系統 實現災害同步動態監測

作者: 2017年08月24日 來源:互聯網 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。
   經此一劫,多家美國科研機構聯合研發了一款全新的滑坡預警系統,旨在實現災難來臨前向處在危險地區的人們發出滑坡預警。
   此前,危地馬拉政府多次向當地居民發出預警,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。如果這種更精準的滑坡預警系統能在全世界得到應用,那每年死于滑坡的人數便可減少3000人。
   幸運的是,這個更精準的滑坡預警系統已初具規模。科學家研發了一個全新的滑坡預警系統,幾乎能以實時同步的方式對滑坡災害進行動態監測,而坎布賴地區發生的重大滑坡事件正是他們獲取的第一份模型驗證數據。該系統基于美國海洋與大氣管理局(NOAA)提供的紅外數據與微波衛星數據進行相關研究,這些衛星數據空間分辨率為4千米,可對全球未來6小時的降雨情況進行預測。
   該系統的主要研發人員是美國水文研究中心(HRC)的科學家,他們將特定地區的天氣雷達數據與雨量計數據一并輸入系統,以便預測可能發生的山洪。此外,該系統還對全球土壤水分進行了評估和歸納,并據此增加了一個新功能——滑坡預報。
   危地馬拉合作單位將當地的土壤水分數據與標注有超過8000個歷史滑坡位置的數字地圖相疊加,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4千米直徑范圍內可能出現的災害,發出滑坡警報。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,而且沒有把當地的土壤條件納入考慮范圍。
   薩爾瓦多環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的測試者之一。她認為,土壤水分是引發滑坡重要的因素——同樣是經歷一場暴雨,含水量高的土壤發生滑坡的風險更大。
   “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后的首次滑坡事件,為新系統提供了首批驗證數據。研究人員發現,暴雨過后,新系統很快就將坎布賴地區識別認定為滑坡高風險區。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生后的地表環境,將實際的情況與獲得的衛星數據預測結果進行對比。
   此外,其他機構研發的滑坡警報系統也在走向成熟。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上發布了一個全球預測系統,稱將NASA的天氣衛星數據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地的歷史、實時滑坡數據是否匹配。
   而滑坡預警系統如果能一直提供及時、準確的滑坡警報,就會贏得當地民眾的信任和贊美,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
   科學家研發的這款全新滑坡預警系統,幾乎能以實時同步的方式對滑坡災害進行動態監測,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損失,具有重要研發意義。

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