DART浮筒系統

DART浮筒系統

DART浮筒系統,一種監測海嘯的海洋監測系統。為了確保能實現海嘯波的早期探測和預警,美國國家海洋和大氣管理局設定了DART系統。

運作原理

DART系統第21418號浮筒DART系統第21418號浮筒

DART系統浮筒由一個“紮根海底”的壓力感應器(BPR),以及一個浮在海面上的實時通訊端組成。BPR裝置會以15秒的間隔自動感應海底的溫度和壓力變化。這些壓力數據將經過溫度影響因子修正,並校正各台站之間由於海水深度不同造成的壓力差異。整個系統有兩套數據報告機制:標準模式和事件模式。
在平時,系統以15分鐘間隔持續上傳數據,但一旦內部探測軟體檢測到一次海嘯波事件,系統將自動中斷標準模式而轉入事件模式。一旦轉入事件模式,其數據上傳間隔將變短,開始時約為數分鐘一次,隨後轉為約1分鐘一次。並且系統會記錄下首次探測到海嘯波的時刻。如果連續4小時探測不到海嘯波經過,那么系統將再次轉入標準模式。

早期的DART系統只能是數據上傳式的單向通訊聯繫,不過2005年開始運作的第二代DART系統,藉助“銥星”的中繼,已經可以實現自動浮筒站與國家海嘯預警中心和國家數據收集浮筒中心的雙向通訊聯繫。

部署

2001年時,NOAA首批部署了6個浮筒(圖中標出了部署位置),受印度洋海嘯影響,美國加快了部署組網力度,到了2008年3月,已經部署39個浮筒監測點。

預警

左側圖中大的黃色塊為DART系統第21418號浮筒,它距離日本較近,是此次海嘯事件中最早探測到海嘯波的監測站;右側為該站傳回的海波監測數據左側圖中大的黃色塊為DART系統第21418號浮筒,它距離日本較近,是此次海嘯事件中最早探測到海嘯波的監測站;右側為該站傳回的海波監測數據

根據美國國家地質調查局(USGS)數據,2011年3月11日發生的超強地震距離日本本州島海岸約130公里。本次地震引發了強烈的海嘯事件,震後約25分鐘,由美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)負責運行的“海嘯事件深海評估及報告系統”(DART)第21418號浮筒首先測量到海嘯波。右圖為NOAA根據DART系統數據構建的海嘯預警圖。可以注意到,第21418號浮筒的部署位置距離日本海岸相當近。這張預警圖顯示了諸多預測結果要素,包括各地將產生海嘯的規模,以及海嘯波在傳播過程中和抵達後與海底或海岸邊地形之間的相互關係預測,柱狀等級可以看出海嘯的規模。

DART系統下屬第21418號浮筒設定於日本附近,在3月11日海嘯事件中,它是最早探測到海嘯波的浮筒站。它的部署位置位於日本東京東北部洋面上(38°42'38"N148°41'37"E),此處水深5685米。它在日本地震發生後25分鐘便首次記錄到經過的海嘯波。

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