دراسة جديدة: استخدام كابلات الألياف الضوئية كنظام إنذار مبكر للزلازل البحرية
تاريخ النشر: 20th, October 2023 GMT
أحد أكبر التحديات التي تواجه أنظمة الإنذار المبكر بالزلازل هو عدم وجود محطات زلزالية تقع قبالة السواحل المكتظة بالسكان، حيث تقع بعض المناطق الأكثر نشاطا زلزاليا في العالم.
وفي دراسة جديدة نشرت في دورية "ذا سيزميك ريكورد"، أظهر الباحثون كيف يمكن تحويل كابلات الألياف الضوئية غير المستخدمة في الاتصالات السلكية واللاسلكية إلى أنظمة إنذار مبكر للزلازل البحرية.
استخدم جيوكسون يين -وهو باحث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا- وزملاؤه 50 كيلومترًا من كابل اتصالات بحري يمتد بين الولايات المتحدة وتشيلي، وأخذوا عينات من البيانات السيزمية من 8960 قناة على طول الكابل لمدة 4 أيام.
واستخدم الباحثون التقنية التي تسمى الاستشعار الصوتي الموزع، والتي تعتمد على العيوب الداخلية الصغيرة في الألياف الضوئية الطويلة لتكون أجهزة استشعار زلزالية.
وحسب ما جاء في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ"، فقد استخدم الباحثون بيانات الكابل لتحديد مواقع الزلازل وتقدير حجم زلزال بري واحد (بقوة 3.7 درجات) وزلزالين بحريين (بقوة 2.7 و3.3 درجات) خلال فترة الدراسة.
وتظهر نتائجهم أن استخدام مصفوفة واحدة للاستشعار الصوتي الموزع يوفر تحسنا تقريبيا لمدة 3 ثوانٍ في الإنذار المبكر بالزلزال مقارنة بـ"مصفوفات الاستشعار الصوتي الموزع" البرية.
وفي محاكاة أجراها الباحثون، وجدوا أنه عن طريق نشر مصفوفات استشعار صوتي موزع متعددة متباعدة بمسافة 50 كيلومترًا والعمل معًا في المنطقة، يمكنهم تحسين أوقات تنبيه نظام الإنذار المبكر بالزلازل في منطقة الاندساس بمقدار 5 ثوانٍ.
والمنطقة البحرية من تشيلي تشبه منطقة كاسكاديا البحرية من كندا وشمال غرب المحيط الهادي للولايات المتحدة.
وتحتوي كلتا المنطقتين على منطقة اندساس نشطة، حيث تصطدم الصفائح التكتونية وتغرق إحدى الصفائح تحت الأخرى، مما يتسبب في بعض أكبر الزلازل وأكثرها تدميرا في التاريخ.
وحتى المنطقة قبالة شاطئ جنوب كاليفورنيا، استضافت عديدا من صدوع زلازل بقوة 6 درجات أو أكبر. وفي جميع هذه المناطق الساحلية ذات الكثافة السكانية العالية، يمكن للإنذار المبكر بالزلزال البحري أن يساعد في حماية الأرواح والممتلكات.
وقال يين إن "السبب الرئيس لاختيار هذا الكابل هو ارتفاع خطر الزلازل في تشيلي. وتشهد المنطقة زلازل بحرية متكررة و قد تأثرت بعديد من الزلازل الكبيرة التي بلغت قوتها 8 درجات في التاريخ، بما في ذلك أكبر زلزال تم تسجيله على الإطلاق عام 1960".
وأضاف أنه "نظرا للمخاطر الزلزالية العالية والآثار المدمرة المحتملة لزلزال كبير، هناك حاجة ملحة لنظام موثوق للإنذار المبكر بالزلازل البحرية في تشيلي".
وفي الدراسة، استخدم الباحثون نموذج الذكاء الاصطناعي للتعلم العميق، الذي تم تدريبه والتحقق من صحته بناء على بيانات الزلازل وبيانات الاستشعار الصوتي الموزع السابقة، لالتقاط موجات الزلزال من بيانات هذا الكابل البحري.
وقال يين إن الباحثين بحاجة إلى مزيد من البيانات، خاصة من الزلازل ذات القوة الأكبر، لتطوير واختبار خوارزميات الإنذار المبكر بالزلازل بشكل فعال، بالإضافة إلى مزيد من المعلومات حول كيفية استجابة أدوات الاستشعار الصوتي الموزع قبل بناء نظام الإنذار المبكر بالزلازل في الوقت الحقيقي الذي يتكامل مع أطر نظم الإنذار الحالية.
وأشار إلى أن هناك كثيرا من الأماكن حول العالم لمواصلة هذا البحث، حيث إن "هناك أكثر من 1500 محطة توصيل للكابلات حول العالم"، وأضاف أن "التقدم في التكنولوجيا يسمح باستخدام الكابلات التشغيلية وإضافة أنظمة الاستشعار الصوتي الموزع من دون التأثير على نقل بيانات الاتصالات".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: الزلازل فی
إقرأ أيضاً:
دراسة جديدة: القنب قد يزيد من خطر الذهان لدى الشباب
مارس 19, 2025آخر تحديث: مارس 19, 2025
المستقلة/- كشفت دراسة حديثة أجرتها جامعة ماكغيل الكندية عن نتائج مثيرة للقلق حول تأثير القنب (الحشيش) على أدمغة الشباب الذين لديهم قابلية وراثية أو بيئية للإصابة بالذهان.
???? تأثير مباشر على الدماغ
ووفقاً للباحثين، فإن تعاطي القنب في سن مبكرة يمكن أن يؤثر على الاتصالات العصبية في الدماغ، مما قد يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالاضطرابات النفسية، خاصة لدى الأفراد الذين لديهم تاريخ عائلي من الأمراض العقلية.
???? آلية التأثير
???? أشارت الدراسة إلى أن القنب قد يؤثر على مناطق معينة من الدماغ، مثل:
✅ القشرة الجبهية: المسؤولة عن التفكير واتخاذ القرارات.
✅ الجهاز الحوفي: المرتبط بالعواطف والذاكرة.
✅ نظام الدوبامين: الذي يلعب دوراً رئيسياً في تنظيم الحالة المزاجية والإدراك.
???? نتائج مقلقة
أظهرت الدراسة أن الشباب المعرضين للذهان والذين يتعاطون القنب كانوا أكثر عرضة لظهور أعراض مثل الهلوسة، البارانويا (جنون العظمة)، واضطرابات التفكير، مقارنة بمن لا يستخدمون القنب.
???? تحذيرات وتوصيات
???? حذّر الباحثون من أن تعاطي القنب في مرحلة المراهقة قد يكون عاملاً محفزاً لظهور اضطرابات نفسية طويلة الأمد. وأوصوا بضرورة توعية الشباب بمخاطر استخدام الحشيش، خصوصاً لمن لديهم تاريخ عائلي من الأمراض العقلية.
في ظل انتشار تعاطي القنب بين الشباب حول العالم، تثير هذه النتائج تساؤلات حول ضرورة إعادة النظر في السياسات المتعلقة بتشريعه واستخدامه، خاصة مع تزايد الأدلة العلمية حول آثاره السلبية على الصحة العقلية.
رئيس الوزراء يوجه بتكثيف الجولات الميدانية للوزراء بمختلف المشروعات