ناسا ترصد تسونامي قبل وصوله للأرض.. من الفضاء

في 29 يوليو، هزّ زلزال هائل بلغت قوته 8.8 درجات على مقياس ريختر قاع المحيط قبالة شبه جزيرة كامشاتكا الروسية، وأدى إلى انطلاق موجات تسونامي عبر المحيط الهادئ.
ورغم أن الموجات لم تتسبب في أضرار كبيرة هذه المرة، فإن الحدث شكّل اختبارًا حيًا لأول نظام في العالم يعتمد على الفضاء لرصد التسونامي، وهو نظام GUARDIAN الذي طورته وكالة الفضاء الأمريكية «ناسا».

مراقبة السماء بدلًا من البحر

حتى اليوم، كانت أنظمة التحذير من التسونامي تعتمد على شبكة معقدة من المجسات البحرية والعوامات العميقة، إلى جانب بيانات الزلازل.
هذه الأدوات فعّالة لكنها مكلفة ومحدودة الانتشار، كما أن بعض الزلازل البحرية لا تؤدي بالضرورة إلى موجات تسونامي، ما يعقّد مهمة اتخاذ قرار الإجلاء.
نظام GUARDIAN يمثل نقلة نوعية لأنه لا يتتبع حركة المياه مباشرة، بل يراقب انعكاسها في الغلاف الجوي العلوي حيث تتحرك الأقمار الصناعية وتنتقل إشارات الملاحة العالمية.

تسونامي يهز الغلاف الجوي

عندما ترتفع كتل هائلة من المياه فجأة أثناء تشكل التسونامي، يضطرب الهواء فوقها ويولد موجات ضغط تتسارع إلى طبقة الأيونوسفير بسرعات قد تصل إلى آلاف الأميال في الساعة.
هذه الموجات غير المرئية تشوه إشارات الراديو وإشارات أنظمة الملاحة (GPS .
عادةً ما تقوم المحطات الأرضية بتصحيح هذه التشوهات للحصول على مواقع دقيقة، لكن «ناسا» ابتكرت فكرة مغايرة: مراقبة هذه التشوهات ذاتها باعتبارها مؤشرات على كارثة طبيعية قادمة.

كيف يعمل GUARDIAN؟

الاسم الكامل للنظام هو “GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network“، ويعتمد على أكثر من 350 محطة أرضية موزعة على قارات العالم.
هذه المحطات تتواصل باستمرار مع أقمار الملاحة وتلتقط بياناتها في الزمن الحقيقي.
يبحث النظام عن نمط محدد من التشوهات في الإشارات، وهو النمط الذي يظهر بعد تحرك ضخم في المحيط. إذا وجد شيئًا مثيرًا للريبة، يبدأ فورًا في رسم صورة للأمر ويرسل إشعارًا للخبراء في غضون دقائق.

اختبار عملي مع زلزال كامشاتكا

قبل يوم واحد من وقوع الزلزال، كان فريق GUARDIAN قد أطلق مكونين جديدين:

– أداة ذكاء اصطناعي مدرّبة على رصد التغيرات الجوية المرتبطة بالكوارث.

– نظام رسائل فوري مصمم لتسريع إرسال التنبيهات.

وعندما وقع الزلزال، عمل المكونان بكفاءة كاملة، فقد رصد النظام علامات التسونامي بعد 20 دقيقة فقط من الهزة الأرضية، وتمكن من اكتشاف إشارات الموجة المتقدمة قبل وصول المياه إلى هاواي ودول أخرى بنحو 30 إلى 40 دقيقة، وهو زمن ثمين جدًا في سياق الإجلاء والإنذار المبكر.

سرعة قياسية في بناء الصورة

يستطيع GUARDIAN تكوين صورة للتغيرات الجوية الناتجة عن التسونامي في أقل من 10 دقائق من جمع البيانات، ليضع أمام الخبراء أداة شبه لحظية لمراقبة الخطر.
ورغم أن النظام لا يلغي الحاجة إلى محللين متخصصين لتفسير البيانات، فإنه أصبح واحدًا من أسرع أنظمة التحذير المتاحة.

دعم للأنظمة التقليدية وليس بديلًا

يقول كريستوفر مور، مدير مركز أبحاث التسونامي التابع للإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، “إن GUARDIAN يضيف قطعة مهمة من المعلومات تساعدنا في اتخاذ قرار الإجلاء، ويسد الفجوات بين البيانات الزلزالية والحساسات البحرية”.

نظام عالمي يتجاوز الحدود

أحد أهم مزايا GUARDIAN أنه ليس مقصورًا على الولايات المتحدة. فبياناته مفتوحة المصدر، وتستفيد منها الدول الأخرى في المناطق الساحلية المهددة، ما يعزز التعاون الإقليمي والدولي.
تقول أدريان موزلي، المديرة المشاركة لمركز التحذير من التسونامي الأسترالي: ” التسونامي لا يعترف بالحدود الوطنية. نحن بحاجة إلى مشاركة البيانات على مستوى الإقليم كله”.

نحو جيل جديد من الإنذار المبكر

يشير بيل فراي، رئيس فريق العمل الأممي للتحذير من التسونامي في المحيط الهادئ، إلى أن هذه التقنية تمثل تحوّلًا كبيرًا في كيفية إصدار الإنذارات، قائلًا: «إنها أداة أساسية ننتظرها لدعم التنبؤات في الجيل القادم”.
في أفضل السيناريوهات، يمكن للنظام أن يرصد إشارات تسونامي على بعد يصل إلى 1200 كيلومتر من المحطة الأرضية، ما قد يمنح المدن الساحلية ساعة أو أكثر للتحضير والإجلاء.

الدقائق التي تنقذ الأرواح

لم يدمر زلزال كامشاتكا مدنًا ولم يغرق سواحل، لكنه أظهر بوضوح القيمة الهائلة للدقائق الإضافية في سباق مع موجة هائلة من الماء.
كما برهن على أن مراقبة السماء يمكن أن تصبح خط الدفاع الأول لحماية الأرواح والممتلكات على الأرض.