대기압 센서는 지진 규모 결정에 도움이 됩니다

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지진으로 인한 기압 변화를 감지하는 센서는 많은 지진계의 상한선을 초과하는 대규모 지진과 폭발에 대한 데이터도 얻을 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.

공기를 통해 전달되는 들리지 않는 초저주파를 감지하는 센서는 쓰나미 경고 및 기타 긴급 대응을 개선하는 동시에 비용도 절감할 수 있습니다.

알래스카 대학교 페어뱅크스 지구물리학 연구소 과학자들의 연구에 따르면 초저주파 센서가 크기 결정을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 초기 쓰나미 경보는 ​​추정된 규모와 위치만을 토대로 이루어집니다.

초저주파 센서는 지진계보다 가격이 저렴하고 신뢰성이 높으며 알래스카에는 다른 용도로 많이 존재합니다.

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지구물리학 연구소의 윌슨 알래스카 기술 센터의 Ken Macpherson은 "우리가 한 일은 실제로 의도하지 않은 목적으로 초저주파를 사용하는 것입니다."라고 말했습니다. "우리는 이것이 강한 지진에 대한 완전한 데이터를 제공하는 데 효과적이라는 것을 발견했습니다. "

이러한 압력 감지 초저주파 장비는 일반적으로 광산 폭발이나 핵 폭발 감지와 같은 비지진 목적으로 사용됩니다. 그들은 또한 산사태, 화산 분출, 지구 대기권으로 진입하는 유성 등을 기록합니다.

Macpherson은 미국 지진학회 회보(Bulletin of the Seismological Society of America)에 4월 21일 발표된 연구 논문에서 지진학을 위한 초저주파 센서의 사용을 자세히 설명합니다.

Macpherson은 지진 음향 연구 및 운영 과학자입니다. 연구에 참여한 Wilson Alaska 기술 센터의 다른 사람들로는 David Fee 이사, 데이터 전문가 Juliann Coffey, 기계 학습 전문가 Alex Witsil이 있으며 현재 민간 부문에서 일하고 있습니다.

초저주파 센서는 사람이 들을 수 있는 주파수보다 낮은 주파수의 초저주파로 인한 기압 변화를 기록합니다.

초저주파 센서는 지진 발생 시 지면의 위아래 움직임으로 인한 기압 변화를 감지하여 지진 지면 움직임의 전체 범위를 등록할 수 있습니다.

지면이 위로 이동하면 공기가 압축되어 피스톤처럼 공기압이 증가합니다. 아래쪽으로 움직이면 압력이 감소합니다.

가장 큰 지진으로 인한 압력 변화도 초저주파 센서의 상한보다 훨씬 낮습니다.

반면, 실제 지면의 움직임을 기록하는 지진계에는 상한이 있습니다. 즉, 대규모 지진의 경우 최고 수준의 데이터가 없을 수 있습니다. 또한 지진계에 너무 가까이에서 발생하는 경우 소규모 지진에 대한 데이터를 놓칠 수도 있습니다.

지진학자들은 이러한 데이터 손실을 "클리핑(clipping)"이라고 부릅니다.

"스테레오를 너무 높이면 끔찍한 소리가 납니다"라고 Macpherson은 말했습니다. "이것은 스피커의 동적 범위를 초과했다는 의미입니다. 지진계에 이런 일이 일어날 수 있습니다."

지진학자는 초저주파 센서와는 다른 강한 움직임 감지기를 배치하여 클리핑을 극복할 수 있습니다. 이러한 모션 센서는 강렬한 흔들림에도 규모를 벗어나지 않지만 비용이 많이 들고 작은 지진에는 정확하지 않습니다. 약 130개는 알래스카 주변, 주로 도시 지역과 알려진 단층 근처에 위치하고 있습니다.

일례로, Macpherson과 그의 동료들은 2018년 11월 30일 진도 7.1 앵커리지 지진의 초저주파 데이터를 지진계의 데이터와 비교했습니다. 두 장비 모두 진원지에서 19.6마일 떨어진 동일한 위치에 있었습니다.

Macpherson은 "그 지진에 대한 지진계 기록은 장비의 동적 범위까지 바로 진행되어 중단되었습니다."라고 말했습니다. "그래서 진폭 정보가 손실되었습니다."

지진계는 알래스카 중남부 지역에서 해당 지진으로 인한 최고 데이터가 누락된 여러 곳 중 하나였습니다. 초저주파 센서의 데이터가 잘리지 않았습니다.